基于LabWindows/CVI的激光跟蹤測(cè)量系統(tǒng)校準(zhǔn)軟件設(shè)計(jì)

2.2.2 校準(zhǔn)項(xiàng)目子界面設(shè)計(jì)

由于校準(zhǔn)項(xiàng)目較多，僅以ADM測(cè)距校準(zhǔn)為例說(shuō)明子界面的設(shè)計(jì)。在用戶測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)，激光跟蹤測(cè)量系統(tǒng)啟動(dòng)后，將靶標(biāo)放置在合適位置，觀察ADM與IFM測(cè)距值，如果兩者相差較多且變化不穩(wěn)定，則需進(jìn)行ADM測(cè)距校準(zhǔn)。采用的方法是與激光跟蹤測(cè)量系統(tǒng)自帶的IFM測(cè)距進(jìn)行比對(duì)，使用三次樣條函數(shù)進(jìn)行誤差曲線擬合。為保證測(cè)量精度，要求測(cè)量點(diǎn)數(shù)不低于6點(diǎn)，全長(zhǎng)最多36點(diǎn)，測(cè)量點(diǎn)間隔以1 m為宜。當(dāng)角度、距離數(shù)據(jù)符合設(shè)定測(cè)量點(diǎn)要求時(shí)，測(cè)量數(shù)據(jù)變成綠色，提示操作人員該點(diǎn)可以采集，點(diǎn)擊采集按鈕，當(dāng)前數(shù)據(jù)被保存并彈出下一步的操作提示。圖5是ADM測(cè)距校準(zhǔn)子界面和彈出操作提示，其他校準(zhǔn)項(xiàng)目子界面設(shè)計(jì)與ADM校準(zhǔn)子界面相似。

2.2.3 校準(zhǔn)軟件參數(shù)文件設(shè)計(jì)

參數(shù)文件是激光跟蹤測(cè)量系統(tǒng)中用來(lái)保存伺服控制參數(shù)、誤差修正與校準(zhǔn)參數(shù)和其他重要參數(shù)（如激光器校準(zhǔn)波長(zhǎng)等）的文件。系統(tǒng)在出廠前會(huì)給出一個(gè)默認(rèn)的參數(shù)文件，用于誤差修正。在系統(tǒng)使用過(guò)程中，為了保證系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)工作時(shí)適應(yīng)環(huán)境的穩(wěn)定性和可靠性，參數(shù)文件中的某些數(shù)據(jù)允許用戶根據(jù)需要通過(guò)校準(zhǔn)軟件進(jìn)行校準(zhǔn)后刷新。參數(shù)文件按照內(nèi)容分為三部分：參數(shù)區(qū)、參數(shù)說(shuō)明區(qū)和校準(zhǔn)歷史記錄區(qū)。用戶進(jìn)行校準(zhǔn)后，參數(shù)文件被改動(dòng)的部分是參數(shù)區(qū)和校準(zhǔn)歷史區(qū)。參數(shù)文件的保存格式為文本文件（*.txt）。圖6為參數(shù)文件示意圖。

3 校準(zhǔn)軟件聯(lián)調(diào)實(shí)驗(yàn)

在現(xiàn)有激光跟蹤測(cè)量系統(tǒng)已研制設(shè)備的基礎(chǔ)上，開(kāi)展校準(zhǔn)軟件和數(shù)據(jù)采集處理單元的聯(lián)調(diào)實(shí)驗(yàn)。所需設(shè)備有：計(jì)算機(jī)兩臺(tái)，數(shù)據(jù)采集與處理單元和連接線若干，其中一臺(tái)作為上位機(jī)（校準(zhǔn)軟件），通過(guò)網(wǎng)線和數(shù)據(jù)采集與處理單元連接，另外一臺(tái)作為數(shù)據(jù)采集與處理單元的程序刷新設(shè)備。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為數(shù)據(jù)連通實(shí)驗(yàn)，指令傳輸實(shí)驗(yàn)和參數(shù)文件刷新實(shí)驗(yàn)。數(shù)據(jù)連通實(shí)驗(yàn)是指設(shè)備間的TCP/IP連通和測(cè)量數(shù)據(jù)解算顯示實(shí)驗(yàn)；指令傳輸實(shí)驗(yàn)是指校準(zhǔn)軟件中的控制指令傳輸與執(zhí)行成功回傳實(shí)驗(yàn)；參數(shù)文件刷新實(shí)驗(yàn)是指校準(zhǔn)軟件對(duì)數(shù)據(jù)采集與處理單元參數(shù)文件區(qū)的刷新操作實(shí)驗(yàn)。

設(shè)備連通后，電控箱和客戶機(jī)狀態(tài)燈變成綠色，校準(zhǔn)軟件主界面上除了連接按鈕不可用外，其他按鈕均可進(jìn)行操作，如圖7所示。當(dāng)選擇其中某一項(xiàng)校準(zhǔn)項(xiàng)目后，彈出該項(xiàng)目的操作子界面，此時(shí)主界面上其他按鈕不可用（退出按鈕除外），直到退出當(dāng)前子界面，如圖8所示。用戶執(zhí)行所需要的校準(zhǔn)項(xiàng)目后，即可點(diǎn)擊參數(shù)文件生成按鈕進(jìn)行新參數(shù)文件的生成、存儲(chǔ)和發(fā)送。圖9為點(diǎn)擊參數(shù)文件生成后軟件操作過(guò)程。

針對(duì)自主研制激光跟蹤測(cè)量系統(tǒng)的校準(zhǔn)需求，設(shè)計(jì)了基于LabWindows/CVI的面向測(cè)量用戶的校準(zhǔn)軟件。測(cè)量用戶在激光跟蹤測(cè)量系統(tǒng)啟動(dòng)后，通過(guò)校準(zhǔn)軟件自動(dòng)檢查測(cè)距測(cè)角誤差，以確定是否需要進(jìn)行相關(guān)項(xiàng)目的校準(zhǔn)。本軟件以人性化的設(shè)計(jì)為原則，在校準(zhǔn)過(guò)程中自動(dòng)指導(dǎo)用戶完成相應(yīng)項(xiàng)目的校準(zhǔn)，并可對(duì)原始測(cè)量數(shù)據(jù)、校準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行顯示、存儲(chǔ)等操作，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)校準(zhǔn)過(guò)程的自動(dòng)化和虛擬化。