工程测量中智能控制的应用研究

王鹤

随着科学技术水平不断提升，工程测量获得了极大的突破，尤其是变形监测以及预测方面。从技术应用实际来说，具体包括变形观测数据变化以及水平运动观察测量等基本内容，即观察、重复观察以及统计预测分析。随着工程测量要求的提升，带动着智能控制广泛应用，获得了不错的成效。

一、智能化工程测量的原理

从工程测量中智能控制的应用实际来说，主要原理如下：1.极坐标法。在测量作业中，常用的观测方法为极坐标法。具体应用中，将使用的仪器，布置在已知坐标点上，进行未知点的参数观测，比如垂直角以及斜距等，未知点坐标，能够通过测量以及已知点数据获得。2.智能化分析流程。基于智能化控制的工程测量，主要涉及到数据处理和输入以及输出。在具体应用中，采取人工输入的方式，通过自动测量界面，利用设计的程序，直接输入到计算机系统内。当数据输入到系统后，能够实现数据自动化处理。通过检查数据格式，分析数据是否合法，再对数据处理进行后续操作。基于数据输入，进行智能处理，利用构建的处理模型，开展数据提取，经过计算后获得最终结果。测量获得的数据，是通过数据输出前台数据库以及后台数据库，自动化输入和输出。

二、智能化工程测量系统的结构设计和关键技术

1.结构设计

基于全站仪，构建的自动变形监测系统，目的是搜索工具，采用极坐标测量法，进行点的三维坐标测量。利用计算机进行分析，输出变形点变形以及需不需，通常来说，变形监测点的组成，具体分为测站点和参考点以及目标点。系统的构建，是通过在天文台设置仪器，进行变形趋势的观察，利用测量机以及计算机等，采集以及分析基准面、变形点结果，进行三维变形的变化点精准计算，经过安全以及稳定分析，最后获得数据。

2.功能模块设计

从智能监测信息化系统的组成来说，主要功能模块包括点位逻辑观测模块、数据采集模块、传输模块、处理模块等。现就其中几个关键模块，进行设计分析：（1）参数设置模块。此功能模块的设计，具体为基本参数的测量和设计、计算机通信数据设计等。为实现智能化测量控制，必须要设置相对完整的存储数据以及通信。（2）全站仪初始化模块。此模块设计具体为通信参数设计、全站仪设备参数的调整。为保证设计效果，设置的计算机参数，必须要保证实际参数采集设备调整到位，确保命令能够有效传输。（3）数据处理模块。设计的此功能模块，依据基准点数据以及观测获得的数据，分析观测数据和矫正数据所存在的矫正关系，最终确定观测点的三维坐标。

3.关键技术

（1）ATR工作原理

在工程测量实践中，智能控制的应用，通过配置CCD阵列，实现图像的有效处理，同时在工程测量作业实践中，发射二极管，实现激光的调整，通过望远镜轴，展现投影，实现反射过程的有效把控。具体实践中，调整反射的TR光束，使用工程测量专用分光镜，进行可见光和测距光束的隔离处理，并且呈现在CCD阵列中心。如果望远镜的光轴和CCD阵列中心调整，能够达到预期设计，则可以基于CCD阵列位置，开展ATR图像中心的精准计算。

（2）ATR测量精度控制

ATR测量精度的组成，具体包括内部精度和外部精度。其中，内部精度的控制，主要是利用CCD阵列的分辨率大小调整实现，或者调整棱镜的位置。为保证测量精度，在作业时，结合运用高性能的仪器设备以及技术，强化对精度的把控。对于外部精度，具体为棱镜定位精度的把控，还需要注重环境的控制。

（3）测站点稳定性的控制

关于测站点的稳定性把控，主要是数据处理环节，通过把控系统测量网站运行的稳定性实现，比如站点稳定性等。关于现场工程测量和稳定基准关系的优化处理，要借助稳定的点，强化稳定性控制。开展检测时，使用的仪器设备，其自动变形监测系统运行的效果等，都会影响工程现场测量结果的精度，因此需要做好把控，确保稳定站点测量数据的质量。

（4）基准点稳定性控制

关于此点的稳定性把控，以工程测量观测为主要环节，采取垂直位移观测，结合水平位移观测，最终达到稳定性控制目的。为了能够掌握基础变形点，保证正确性，要合理选择参考点。基准点的把控，基准点的选择为重点，也是难点。通常情况下，合理选择参考点，必须要保证距离测量仪的参考点数量合理，不可以过多，避免影响工程测量的精度。除此之外，选择的多个变形点，必须要做好间距的把控，以此确保测量精度。

三、工程测量中智能控制技术的应用实例分析

现结合某试验项目，分析工程测量中智能控制技术的应用实现，做如下论述：

1.设计要求

基于飞行试验工程测量相关需求和要求，设计一体化智能测量系统，实现空间三维点、线、面的一体化。构建的智能测量系统，具有仿真计算功能、在线校准功能、在线测量功能等。在设计中，通过对数字化测量设备的分析，包括全站仪和三维扫描仪等，构建智能化测量系统，结合计算机技术以及自动控制技术等，实现被测对象的一体化测量，以及自动化计算分析。

2.系统架构

开展测量平台设计时，要保证系统的先进性，除了具备数据处理功能外，还要具备操控功能，并且可优化测量设备布局。在实际应用中，基于离线偏程，来布局设备，规划工程测量任务轨迹线路，保证工程测量精度，同时实现智能化测量。构建的系统，主要分为飞机设备、部件以及测量设备。系统对空间测量设备内外方位元素检核，比如相机性能的监测；对飞机安装件等，进行性能检测；对空间测量设备的检核。构建的智能化高精度定位测量系统，组成如下：（1）精确点测量子系统；（2）影像测量子系统；（3）三维建模子系统；（4）测控中心子系统；（5）测量仿真子系统。

子系统组成和功能如下：（1）精确点测量系统的组成，包括全站仪和光笔等，负责测量被测量对象的特征点，进行坐标体系的定制以及转换。（2）影像测量系统。系统的组成，包括摄像机和镜头等。基于近景摄影测量原理，测量飞机关键点，能够解算出静态测量或者动态测量过程目标点的结果，达到精准测量以及解算的目的。（3）三维建模分系统。此系统的组成，具体包括三维扫描仪和手持扫描仪等，在实际应用中，负责模型的测量以及姿态求取。（4）测控中心。在实际应用中，负责对系统各类设备的后台操作控制，同时进行信息采集和处理等。测控中心系统除了具备图像处理功能外，还具有数据处理功能和参数解析功能等。（5）测量仿真分系统。按照工程测量任务的相关要求，结合现场环境知识，构建防渗模型，开展仿真计算。基于仿真结果，进行参与工程测量的设备组合以及布局等规划，为系统优化配置的核心。具体应用中，通过测量前准备工作，模拟工程测量现场，开展测量设备布局和路径模拟等，优化测量方案。

3.测量过程自动化

此测量系统，在实际应用中，利用已知飞机模型，在飞机上，选择两个点位进行测量，便能够实现各点转换，转换到相应的坐标体系，进而通过坐标值转化以及设备自动驱动等方式，实现自动瞄准测量。从实际应用效果来说，不仅实现了在线自动化测量，而且实现了智能控制，提高了工程测量作业的效率，保证了测量结果的可靠性，在实际应用中，有着较高的价值。

四、结语

综上所述，工程测量实践中，智能控制的实现，是基于ATR工作原理；ATR测量精度控制；测站点稳定性的控制；基准点稳定性控制。为满足工程测量实际需求和要求，要结合测量技术特点，构建相应的智能控制系统，支持工程测量工作的开展，保证测量结果的真实性以及有效性。