基于LabWindows/CVI的激光跟踪测量系统校准软件设计

2.2.2 校准项目子界面设计

由于校准项目较多，仅以ADM测距校准为例说明子界面的设计。在用户测量现场，激光跟踪测量系统启动后，将靶标放置在合适位置，观察ADM与IFM测距值，如果两者相差较多且变化不稳定，则需进行ADM测距校准。采用的方法是与激光跟踪测量系统自带的IFM测距进行比对，使用三次样条函数进行误差曲线拟合。为保证测量精度，要求测量点数不低于6点，全长最多36点，测量点间隔以1 m为宜。当角度、距离数据符合设定测量点要求时，测量数据变成绿色，提示操作人员该点可以采集，点击采集按钮，当前数据被保存并弹出下一步的操作提示。图5是ADM测距校准子界面和弹出操作提示，其他校准项目子界面设计与ADM校准子界面相似。

2.2.3 校准软件参数文件设计

参数文件是激光跟踪测量系统中用来保存伺服控制参数、误差修正与校准参数和其他重要参数（如激光器校准波长等）的文件。系统在出厂前会给出一个默认的参数文件，用于误差修正。在系统使用过程中，为了保证系统在现场工作时适应环境的稳定性和可靠性，参数文件中的某些数据允许用户根据需要通过校准软件进行校准后刷新。参数文件按照内容分为三部分：参数区、参数说明区和校准历史记录区。用户进行校准后，参数文件被改动的部分是参数区和校准历史区。参数文件的保存格式为文本文件（*.txt）。图6为参数文件示意图。

3 校准软件联调实验

在现有激光跟踪测量系统已研制设备的基础上，开展校准软件和数据采集处理单元的联调实验。所需设备有：计算机两台，数据采集与处理单元和连接线若干，其中一台作为上位机（校准软件），通过网线和数据采集与处理单元连接，另外一台作为数据采集与处理单元的程序刷新设备。实验内容为数据连通实验，指令传输实验和参数文件刷新实验。数据连通实验是指设备间的TCP/IP连通和测量数据解算显示实验；指令传输实验是指校准软件中的控制指令传输与执行成功回传实验；参数文件刷新实验是指校准软件对数据采集与处理单元参数文件区的刷新操作实验。

设备连通后，电控箱和客户机状态灯变成绿色，校准软件主界面上除了连接按钮不可用外，其他按钮均可进行操作，如图7所示。当选择其中某一项校准项目后，弹出该项目的操作子界面，此时主界面上其他按钮不可用（退出按钮除外），直到退出当前子界面，如图8所示。用户执行所需要的校准项目后，即可点击参数文件生成按钮进行新参数文件的生成、存储和发送。图9为点击参数文件生成后软件操作过程。

针对自主研制激光跟踪测量系统的校准需求，设计了基于LabWindows/CVI的面向测量用户的校准软件。测量用户在激光跟踪测量系统启动后，通过校准软件自动检查测距测角误差，以确定是否需要进行相关项目的校准。本软件以人性化的设计为原则，在校准过程中自动指导用户完成相应项目的校准，并可对原始测量数据、校准参数进行显示、存储等操作，实现了整个校准过程的自动化和虚拟化。