基于LabWindows/CVI的激光跟蹤測量系統校準軟件設計

2.2.2 校準項目子界面設計

由于校準項目較多，僅以ADM測距校準為例說明子界面的設計。在用戶測量現場，激光跟蹤測量系統啟動后，將靶標放置在合適位置，觀察ADM與IFM測距值，如果兩者相差較多且變化不穩定，則需進行ADM測距校準。采用的方法是與激光跟蹤測量系統自帶的IFM測距進行比對，使用三次樣條函數進行誤差曲線擬合。為保證測量精度，要求測量點數不低于6點，全長最多36點，測量點間隔以1 m為宜。當角度、距離數據符合設定測量點要求時，測量數據變成綠色，提示操作人員該點可以采集，點擊采集按鈕，當前數據被保存并彈出下一步的操作提示。圖5是ADM測距校準子界面和彈出操作提示，其他校準項目子界面設計與ADM校準子界面相似。

2.2.3 校準軟件參數文件設計

參數文件是激光跟蹤測量系統中用來保存伺服控制參數、誤差修正與校準參數和其他重要參數（如激光器校準波長等）的文件。系統在出廠前會給出一個默認的參數文件，用于誤差修正。在系統使用過程中，為了保證系統在現場工作時適應環境的穩定性和可靠性，參數文件中的某些數據允許用戶根據需要通過校準軟件進行校準后刷新。參數文件按照內容分為三部分：參數區、參數說明區和校準歷史記錄區。用戶進行校準后，參數文件被改動的部分是參數區和校準歷史區。參數文件的保存格式為文本文件（*.txt）。圖6為參數文件示意圖。

3 校準軟件聯調實驗

在現有激光跟蹤測量系統已研制設備的基礎上，開展校準軟件和數據采集處理單元的聯調實驗。所需設備有：計算機兩臺，數據采集與處理單元和連接線若干，其中一臺作為上位機（校準軟件），通過網線和數據采集與處理單元連接，另外一臺作為數據采集與處理單元的程序刷新設備。實驗內容為數據連通實驗，指令傳輸實驗和參數文件刷新實驗。數據連通實驗是指設備間的TCP/IP連通和測量數據解算顯示實驗；指令傳輸實驗是指校準軟件中的控制指令傳輸與執行成功回傳實驗；參數文件刷新實驗是指校準軟件對數據采集與處理單元參數文件區的刷新操作實驗。

設備連通后，電控箱和客戶機狀態燈變成綠色，校準軟件主界面上除了連接按鈕不可用外，其他按鈕均可進行操作，如圖7所示。當選擇其中某一項校準項目后，彈出該項目的操作子界面，此時主界面上其他按鈕不可用（退出按鈕除外），直到退出當前子界面，如圖8所示。用戶執行所需要的校準項目后，即可點擊參數文件生成按鈕進行新參數文件的生成、存儲和發送。圖9為點擊參數文件生成后軟件操作過程。

針對自主研制激光跟蹤測量系統的校準需求，設計了基于LabWindows/CVI的面向測量用戶的校準軟件。測量用戶在激光跟蹤測量系統啟動后，通過校準軟件自動檢查測距測角誤差，以確定是否需要進行相關項目的校準。本軟件以人性化的設計為原則，在校準過程中自動指導用戶完成相應項目的校準，并可對原始測量數據、校準參數進行顯示、存儲等操作，實現了整個校準過程的自動化和虛擬化。