激光跟踪仪系统介绍及其应用
激光跟踪仪应用场景
激光跟踪仪应用场景激光跟踪仪是一种利用激光技术来实现精确跟踪和定位的设备，广泛应用于各个领域。
它的主要原理是利用激光束对目标进行扫描和测量，通过接收反射回来的激光信号来确定目标的位置和运动状态。
激光跟踪仪具有高精度、高速度、非接触性等特点，因此被广泛应用于航天、军事、工业制造、医疗和娱乐等领域。
在航天领域，激光跟踪仪被用于对航天器进行定位和测量。
通过激光束的扫描和测量，可以准确确定航天器的位置和运动轨迹，为航天任务的实施提供重要的参考数据。
例如，在卫星发射过程中，激光跟踪仪可以实时监测卫星的位置和姿态，确保卫星按照预定的轨道正确发射。
此外，激光跟踪仪还可以用于对航天器的姿态控制和空间导航，提高航天器的定位精度和导航能力。
在军事领域，激光跟踪仪被广泛应用于目标跟踪和导航。
通过激光束的扫描和测量，可以实时跟踪和定位目标，为军事作战提供重要的支持。
例如，在导弹系统中，激光跟踪仪可以实时锁定目标，提供导弹的引导和控制信号，确保导弹精确命中目标。
此外，激光跟踪仪还可以用于无人机的导航和自动驾驶，提高无人机的飞行精度和自主能力。
在工业制造领域，激光跟踪仪被用于精确测量和定位。
通过激光束的扫描和测量，可以实时测量和定位工件，提高生产线的精度和效率。
例如，在汽车制造中，激光跟踪仪可以用于汽车零件的测量和定位，确保零件的尺寸和位置符合要求。
此外，激光跟踪仪还可以用于机械加工和装配过程中的定位和校准，提高产品的质量和可靠性。
在医疗领域，激光跟踪仪被用于手术导航和疾病诊断。
通过激光束的扫描和测量，可以实时跟踪和定位手术器械和病灶，提高手术的精确性和安全性。
例如，在脑部手术中，激光跟踪仪可以实时监测手术器械的位置和姿态，帮助医生准确定位和操作。
此外，激光跟踪仪还可以用于疾病的诊断和治疗，通过激光束的扫描和测量，可以定位和定量分析病灶，为疾病的早期发现和治疗提供重要的依据。
在娱乐领域，激光跟踪仪被用于虚拟现实和增强现实技术。
激光跟踪仪在测量工件尺寸及形位误差上的应用
激光跟踪仪在测量工件尺寸及形位误差上的应用文章通过对TrackerCal 4型激光跟踪仪的基本结构和工作原理的简单介绍，结合其对工件尺寸及形位误差的测量方法、测量结果分析以及误差补偿分析，从而掌握了激光跟踪仪在测量中的使用技巧，进而达到提高测量效率和测量精度的目的。
标签：激光跟踪仪；形位误差；尺寸；误差补偿引言目前我国机械加工单位用来检测工件尺寸及形位误差的工具大都还是使用千分尺，游标卡尺等配合使用数控机床打表的传统方法来测量。
传统方法虽然也能很好的检测工件误差精度，但有很多检测问题是用传统方法解决不了的，且费时费力，效率低下。
随着对工件加工精度要求的提高，传统的检测方法在提高检测精度上有一定的局限性，因此使用激光跟踪仪检测工件不仅可以提高测量精度而且简便快捷，大大的节省了人力物力。
1 基本结构和工作原理TrackerCal 4型激光跟踪仪由Radian 跟踪头和控制箱、5米接线电缆、气象站（含1根1.5米连接线、1个空气温度传感器、1个材料温度传感器、一个大气压力传感器）、连接网线、SMR-1.5英寸直径空心靶球、电缆包、防尘盖、校准三脚架、系统软件等构成。
激光跟踪仪是在激光干涉仪的基础上结合先进的伺服控制技术得到目标点相对于跟踪头的位置，工作基本原理是在工件被测位置上放置靶球（充当反射器），跟踪头发射出来的激光射到靶球上，并返回到跟踪头，当靶球移动时，跟踪头实时的转动来对准目标，与此同时，返回光束被检测系统所接收，以此来测算目标的空间位置。
注：1-跟踪头和控制箱；2-连接网线；3-电源线；4-5米接线电缆；5-电缆包；6-SMR-1.5英寸直径空心靶球；7-靶球清洁套装；8-气象站；9-防尘盖。
图12 工件尺寸的测量以测量加工孔的直径为例：（1）首先把激光跟踪仪各部件连接起来布置好位置，摆放位置必须保证被测加工孔能够接收跟踪头发出的光束且光束不中断。
如图2所示。
（2）打开控制器上的电源开关，对激光跟踪仪进行预热，预热时间大约半个小时。
激光跟踪仪在型架直线导轨安装中的应用
激光跟踪仪在型架直线导轨安装中的应用发布时间：2022-05-20T09:00:38.076Z 来源：《中国科技信息》2022年第2月3期作者：顾鑫鑫刘旭朱文福宁秋实[导读] 直线导轨由于具有运动灵敏度高、运动平稳性好、定位精度高、磨损小顾鑫鑫刘旭朱文福宁秋实航空工业沈阳飞机工业（集团）有限公司，沈阳，110000）摘要：直线导轨由于具有运动灵敏度高、运动平稳性好、定位精度高、磨损小、寿命长等特点早已被广泛应用于各类机床设备。
目前各机床厂利用激光干涉法来调试立柱及导轨的精度，使其满足立柱装配精度的设计要求。
而激光跟踪仪由于移动方便、测量精度高、动态测量等显著优点，现已广泛应用于飞机工装的安装上。
本文从分析影响柔性工装的装配的角度出发，研究激光跟踪仪在型架直线导轨安装中的应用。
关键词：激光跟踪仪，柔性工装，直线导轨0 引言公司在科研机中为响应公司精益生产的要求，装配工装普遍采用了能够满足多机种共同生产产品的柔性制造方式，这就要求工装各组合件能够移动和互联，目前工装设计主要靠并行导轨来实现这一复杂的工艺要求。
按照传统的装配方法每铺设一对导轨都需要架设一套工具屋费时费力，装配零件效率极低，有时一组导轨需要调整2-3天，无法保证生产进度。
下图即为原先所用的工量具。
随着数字化测量技术的发展，激光跟踪仪等测量设备的出现，为装配工装提供了数字化装配和检测手段。
而利用激光跟踪仪对长的直线导轨进行铺设和检测近几年也成为了柔性工装系统的一种新的装配手段。
1 激光跟踪仪组成及工作原理1.1激光跟踪仪组成1）激光跟踪仪硬件方面主要由跟踪头、控制箱、计算机、电缆及各类测量附件组成；2）激光跟踪仪软件方面主要有SA、AXYZ等多种软件，可根据需要选择一种即可，目前航空系统主要选择SA软件。
1.2 激光跟踪仪系统工作原理激光跟踪仪是大尺寸空间坐标测量系统，激光跟踪仪实际上是一台激光干涉测距和自动跟踪测距的全站仪，跟踪头的激光束、旋转镜和旋转轴构成了激光跟踪仪的三个轴，三轴相交中心是测量坐标系的原点。
激光跟踪仪发展现状及未来趋势分析
激光跟踪仪发展现状及未来趋势分析激光跟踪仪是一种基于激光技术的高精度测量仪器，主要用于跟踪目标的位置、运动和姿态等信息。
它在许多领域，如航天、导航、航海、无人机、机器人等都有着重要的应用。
本文将对激光跟踪仪的发展现状进行分析，并展望其未来的发展趋势。
激光跟踪仪的发展历程可以追溯到上世纪60年代末期，当时激光技术刚刚问世，激光跟踪仪作为一种新兴的测量工具开始被应用于航天领域。
随着激光技术的逐步发展，激光跟踪仪不断提高了测量精度和速度，并扩展到了更多的领域。
目前，激光跟踪仪已经成为现代测量技术的重要组成部分。
激光跟踪仪的核心技术主要包括激光器、光电探测器、光路设计和信号处理等方面。
激光器的发展使得激光跟踪仪的测量精度有了显著提高，同时也推动了激光跟踪仪的应用范围扩大。
光电探测器的进步使得激光跟踪仪在复杂背景下能够准确地检测目标，提高了测量的可靠性。
光路设计的优化使得激光跟踪仪的成像效果更加清晰，提高了测量的精度。
信号处理的创新进一步提高了激光跟踪仪的测量速度和稳定性。
以航天领域为例，激光跟踪仪在航天器的轨道测量、姿态控制等方面发挥着重要作用。
过去，传统的测量方法主要基于雷达或者电子光学，但由于这些方法存在着各种限制，如距离远、颗粒度大、重量大等，使得测量结果不够准确。
而激光跟踪仪的应用则可以克服这些问题，具有高精度、远距离、轻便等优势。
因此，激光跟踪仪在航天领域得到了广泛的应用，并不断推动航天技术的发展。
此外，激光跟踪仪在导航、航海和无人机等领域也有着广泛的应用。
在导航领域，激光跟踪仪可以准确地测量车辆、船舶或飞机的位置和姿态信息，提供导航和定位的数据支持。
在航海领域，激光跟踪仪可以用于海洋测量和地形测量，为船舶提供准确的航行数据。
在无人机领域，激光跟踪仪可以进行无人机的目标识别和自动驾驶控制，提高了无人机的安全性和精确性。
展望未来，激光跟踪仪将继续发展和创新。
首先，激光技术本身将会取得更大的突破，例如更高功率、更小尺寸、更低成本的激光器的出现，这将进一步提高激光跟踪仪的性能。
激光跟踪仪原理
激光跟踪仪原理激光跟踪仪是一种常用于测量和追踪目标运动的仪器。
它利用激光束的特性，通过发射、接收和处理光信号来实现对目标的跟踪。
本文将介绍激光跟踪仪的原理和工作过程。
激光跟踪仪的原理基于激光的特性。
激光是一种特殊的光束，具有单色、单行波、高亮度和相干性等特点。
这些特性使得激光在目标跟踪中具有很大的优势。
激光跟踪仪首先通过激光发射器产生一束激光束，然后将其发射到目标上。
当激光束照射到目标表面时，部分光束被目标表面反射回来，称为反射光。
这些反射光中包含了目标的信息，如目标的形状、大小和位置等。
接下来，激光跟踪仪通过接收器接收反射光，并将其转换为电信号。
接收器通常由光电二极管或光电倍增管等光电器件组成。
光电器件可以将光信号转换为电信号，以便进一步处理和分析。
接收到的电信号经过放大和滤波等处理后，被送入信号处理器进行处理。
信号处理器根据接收到的信号，可以计算出目标的距离、角度和速度等信息。
这些信息可以用来描述目标的位置和运动状态。
在信号处理的过程中，激光跟踪仪通常采用一些特殊的算法和技术来提高跟踪的精度和稳定性。
例如，自适应滤波、卡尔曼滤波等算法可以用来抑制噪声和滤除干扰，从而提高跟踪的准确性。
激光跟踪仪的工作过程可以分为三个主要步骤：发射、接收和处理。
在发射阶段，激光跟踪仪通过激光发射器产生激光束，并将其发射到目标上。
在接收阶段，激光跟踪仪通过接收器接收目标反射回来的光信号，并将其转换为电信号。
在处理阶段，激光跟踪仪通过信号处理器对接收到的电信号进行处理和分析，从而得到目标的位置和运动状态。
激光跟踪仪在许多领域中都有广泛的应用。
例如，它可以用于航天、航空、船舶、汽车和机器人等领域中的目标跟踪和定位。
通过激光跟踪仪，可以实时监测目标的位置和运动状态，从而提高系统的安全性和可靠性。
激光跟踪仪是一种利用激光束进行目标跟踪的仪器。
它通过发射、接收和处理光信号，可以实现对目标的跟踪和定位。
激光跟踪仪在许多领域中都有广泛的应用，对提高系统的安全性和可靠性起着重要的作用。
leica403激光跟踪仪说明书
leica403激光跟踪仪说明书
产品概述：Leica AT403绝对激光跟踪仪，性能优异，适合超大空间范围内的精密坐标测量设备，测量可达320米。
凭借内部电池供电，以及对恶劣环境的适应能力，设备可实现在各种工作条件下的高精度测量。
Leica AT403绝对激光跟踪仪，集成了测量所需的所有附件，包括：预览相机，水平仪，环境监控器和红外遥控器等，是真正的“全合一”系统。
同时，无线通讯功能设计实现了真正的全无线操作，具有极佳的便携性。
Leica AT403绝对激光跟踪仪，被广泛的应用于机床安装、零部件检测、机械件的组装及大型设备与工装的校准、定位与检测等环节。
技术参数：
防尘/防水等级： IP54 (IEC 60529)
最佳工作温度： -15˚C 到 +45˚C
相对湿度：最高 95% (无冷凝)
环境监控：温度、压力和湿度
激光： 2级激光产品，符合 IEC 60825-1 第二版 (2014-05)
技术特点：。
激光跟踪仪靶球
激光跟踪仪靶球激光跟踪仪靶球是一种用于定位和跟踪的设备，广泛应用于运动分析、虚拟现实和工业制造等领域。
本文将介绍激光跟踪仪靶球的原理、应用和未来发展趋势。
一、激光跟踪仪靶球的原理激光跟踪仪靶球是一种设计精密的球形装置，其内部集成了激光发射器和接收器。
激光发射器通过发射高频脉冲激光，在空气中形成可见的光束。
当光束照射到靶球上时，靶球会反射回激光信号。
接收器捕获并分析反射回来的信号，从而计算出靶球的位置和方向。
靶球内部的传感器系统能够检测光线的时间差，利用三角测量法计算出相对于跟踪仪的角度和距离。
通过不同位置的靶球，可以实现对三维空间中目标物体的跟踪定位。
二、激光跟踪仪靶球的应用1.运动分析：激光跟踪仪靶球广泛应用于运动分析领域。
在体育科学研究中，运动员可以带着激光跟踪仪靶球进行动作实时监测，以获取运动轨迹、角速度和加速度等关键参数。
这些数据对运动员的技术提高和伤病预防至关重要。
2.虚拟现实：激光跟踪仪靶球在虚拟现实领域也有广泛应用。
将多个靶球安装在人体关节上，可以精确捕捉用户的动作，并将其实时反馈到虚拟环境中。
这使得用户能够与虚拟物体进行更加逼真的互动，提供了更加身临其境的体验。
3.工业制造：激光跟踪仪靶球在工业制造中的应用也日益重要。
在装配线中，可以使用激光跟踪仪靶球对机械臂或机器人进行精确定位和控制。
这有助于提高生产效率和产品质量，并减少人为错误的发生。
三、激光跟踪仪靶球的未来发展趋势激光跟踪仪靶球在领域应用中取得了令人瞩目的成就，但仍然存在一些挑战和改进的空间。
未来发展趋势主要包括以下几个方面：1.精度提高：目前的激光跟踪仪靶球已经能够实现较高的精度，但仍有进一步提高的空间。
未来的研究可以集中于改善光束辐射和反射的特性，以及传感器系统的更精确测量。
2.实时性改进：对于运动分析和虚拟现实等领域，实时性是一个至关重要的因素。
未来的激光跟踪仪靶球应具备更高的实时性，以满足更复杂和快速的运动跟踪需求。
激光跟踪仪在飞机装配工装制造中的应用
激光跟踪仪在飞机装配工装制造中的应用摘要：出现的先进设备和技术,促进了飞机制造结构,精度和大规模发展。
过去,飞机工装效率有了很大的提高,但对飞机工装效率提出了新的要求。
重要的是不仅要确保飞机工装效率,还要确保其质量。
因此,利用激光跟踪器提高飞机工装生产效率已成为一个重要的研究课题。
随着科学技术的发展,出现了许多新的设备和技术。
激光跟踪仪是飞机机架制造的代表性设备之一,可以提高机架生产的质量和效率。
本文介绍了激光跟踪仪组成和工作原理,然后讨论了其在工装制造中的应用。
关键词：激光跟踪仪；飞机工装制造；飞机部件在飞机工装制造中,使用数字量传递而不是传统样板及样件创建数学模型,以减少模型的生产和维护,节省生产成本,避免模拟量在传递中的错误,并允许激光跟踪测量和计算机控制系统中高精度设备的调试,安装和控制。
一、激光跟踪仪的组成以及工作原理1.组成。
其使用激光来测量距离，也有激光反射器。
此外,两个旋转轴允许跟踪和测量目标的静态或移动。
许多激光跟踪设备包括激光跟踪探头,控制器,计算机,靶镜和其他测量设备。
2.工作原理。
首先,激光跟踪器的工作原理是将反射的激光放置在测量对象上。
然后激光跟踪器将激光发送到反射器,反射器返回到跟踪头部。
此外,激光器必须设置为在移动时始终指向目标。
最后,激光探测器收集反射的激光并计算到目标的距离。
二、激光跟踪仪应用范围分析坐标设置和转换是激光跟踪仪,用于几何测量,设备结构调整,数据采集和图像分析处理,通常用于大型机械设备的安装和调试,也用于飞机,船舶等大型机械测量。
它也可以在飞机和其他应用中发挥重要作用。
此外,激光跟踪设备可用于测量大型焊接件的尺寸。
激光跟踪器在安装和测量大型卫星天线和精密技术方面也发挥着重要作用。
三、激光跟踪仪在飞机装配工装制造中的应用飞机是重要飞行工具,每一个零件的尺寸、重量、位置都有严格的要求,飞机工装一般都是在安装飞机零件后进行的。
对于飞机工装制造而言,测量误差会造成严重后果,在飞机制造过程中必须确保准确性。
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分时多站式激光跟踪仪测量系统课程名称：光机电一体化院系：机械工程学院班级：硕3002班*名：**学号: **********目录1 激光跟踪仪系统 (1)1.1 激光跟踪仪系统的概述 (1)1.2 激光跟踪仪系统的基本原理 (1)1.2.1 系统的组成 (2)1.2.2 激光跟踪仪系统的原理 (3)2 分时多站式激光跟踪仪测量系统 (7)2.1 引言 (7)2.2 基于GPS多边形定位原理 (7)2.3 分时测量的算法 (9)2.3.1 激光跟踪仪基站的自标定 (9)2.3.2 测量点坐标的标定 (10)1 激光跟踪仪系统1.1激光跟踪仪系统的概述激光跟踪测量系统（Laser Tracker System）是工业测量系统中一种高精度的大尺寸测量仪器。
它集合了激光干涉测距技术、光电探测技术、精密机械技术、计算机及控制技术、现代数值计算理论等各种先进技术，对空间运动目标进行跟踪并实时测量目标的空间三维坐标。
它具有高精度、高效率、实时跟踪测量、安装快捷、操作简便等特点，适合于大尺寸工件配装测量，测量静止目标，跟踪和测量移动目标或它们的组合。
SMART310是Leica公司在1990年生产的第一台激光跟踪仪，1993年Leica公司又推出了SMART310的第二代产品，其后，Leica公司还推出了LT/LTD系列的激光跟踪仪，以满足不同的工业生产需要。
LTD系列的激光跟踪仪采用了Leica公司专利的绝对测距仪，测量速度快，精度高，配套的软件则在Leica统一的工业测量系统平台Axyz 下进行开发，包括经纬仪测量模块、全站仪测量模块、激光跟踪仪测量模块和数字摄影测量模块等。
激光跟踪系统在我国的应用始于1996年，上飞、沈飞集团在我国第一次引进了SMART310激光跟踪系统；2005年上海盾构公司引进了Leica公司的一套LTD600跟踪测量系统，应用于三维管模的检测。
（a）API的激光跟踪仪(b) Leica的激光跟踪仪(c)Faro的激光跟踪仪图1-1 API等公司生产的激光跟踪仪1.2激光跟踪仪系统的基本原理近年来，激光跟踪测量系统的应用领域在不断扩大，很多公司都相继推出了各自品牌的激光跟踪仪，但所有的激光跟踪测量系统基本都是由激光跟踪头（跟踪仪）、控制器、用户计算机、反射器（靶镜）及测量附件等组成的。
实验采用的是Leica AT 901 MR激光跟踪测量系统。
1.2.1系统的组成激光跟踪仪的实质是一台能激光干涉测距和自动跟踪测角测距的全站仪，区别之处在于它没有望远镜，跟踪头的激光束、旋转镜和旋转轴构成了激光跟踪仪的三个轴，三轴相交的中心是测量坐标系的原点。
系统的硬件主要组成部分包括：传感器头、控制器、电动机和传感器电缆、带LAN电缆的应用计算机以及反射器。
图1-2 激光跟踪仪系统的组成(1) 传感器头：读取角度和距离测量值。
激光跟踪器头围绕着两根正交轴旋转。
每根轴具有一个编码器用于角度测量和一只直接供电的DC电动机来进行遥控移动。
传感器头的油缸包含了一个测量距离差的单频激光干涉测距仪（IFM），还有一个绝对距离测量装置（ADM）。
激光束通过安装在倾斜轴和旋转轴交叉处的一面镜子直指反射器。
激光束也用作为仪器的平行瞄正轴。
挨着激光干涉仪的光电探测器（PSD）接收部分反射光束，使跟踪器跟随反射器。
图1-3 传感器头(2) 控制器: 包含电源、编码器和干涉仪用计数器、电动机放大器、跟踪处理器和网卡跟踪处理器将跟踪器内的信号转化成角度和距离观测值，通过局域网卡将数据传送到应用计算机上，同理从计算机中发出的指令也可以通过跟踪处理器进行转换再传送给跟踪器，完成测量操作。
(3) 电缆：传感器电缆和电动机电缆分别用来完成传感器和电动机与控制器之间的连接。
LAN电缆则用于跟踪处理器和应用计算机之间的连接。
(4) 应用计算机：加载了工业用的专业配套软件，用来发出测量指令和接收测量数据。
(5) 反射器（靶标）：是激光跟踪测量系统的关键部件之一。
作为光学逆反射器，它把所有沿光轴方向入射的光线沿原路反射回去，进入干涉系统，与参考光发生干涉实现对位移的高精度测量；作为测量系统的测头，它直接与被测物体接触，用目标反射镜中心的坐标值来描述被测对象的形状和尺寸。
图1-4 靶球（SMR）(6) 气象站：记录空气压力和温度。
这些数据需要用来在计算激光反射时是必需的，并通过串行接口被传送给联机的计算机应用程序。
(7) 测量附件：包括三角支架、手推服务小车等。
支架用来固定激光跟踪仪，调整高度，保证各种测量模式的稳定性，且三角支架底座带轮子，可方便地移动激光跟踪仪。
手推服务小车则可装载控制器等设备，运送方便快捷。
1.2.2激光跟踪仪系统的原理要介绍激光跟踪仪系统的原理就要从两部分进行介绍：激光跟踪的原理和激光跟踪仪系统坐标测量的原理。
a）激光跟踪的原理当跟踪系统处于平衡状态时，如图1-5所示，由激光发生器射出的光束，经过干涉光路和分光镜，被跟踪转镜反射到目标镜中心。
沿目标反射镜中心入射的光线按原光路返回，返回的激光束有一部分被分光镜反射到光电位置检测器的中心，位置检测器输出零电压信号，此时控制电路没有信号输出到电机。
当目标反射镜运动一个位移量后，如图1-6所示，此时光束不再从目标镜中心入射，从而目标反射镜返回的光束与入射光平行，两者相距2λ。
返回光经过分光镜，一部分落在位置检测器上，此时光斑中心将偏离位置检测器中心，随即产生一个偏差信号，该信号经放大调节后通过伺服控制回路控制电机带动转镜转动，使照射到目标反射镜的光束方向发生变化，直至入射光通过目标反射镜的中心，使系统重新达到跟踪平衡状态。
图1-5 激光跟踪仪的平衡状态图1-6 激光跟踪仪的不平衡状态b）激光仪器的坐标测量原理首先以跟踪头中心为原点，建立球坐标系，如图1-7所示。
图 1-7 激光跟踪仪的球坐标系统设P (x,y,z )为被测空间点假设点P 到点O 的距离为L ， OP 与Z 轴的夹角为β，OP 在oxy 平面内的投影与x 轴的夹角为α，则点P (x,y,z )的表达式为：sin cos sin sin cos x L y L z L βαβαβ=⎧⎪=⎨⎪=⎩（1-1）式中，α、β 的值由安装在跟踪头中的两个角度编码器测量得出，L 的值通过安装在激光头中的激光干涉仪获得。
激光干涉法测距原理为：由激光器发射的激光经分光镜分成反射光束S1和透射光束S2，其中S1作为干涉参考光，S2作为测量光。
当S2经目标反射镜反射回来时，与S1汇合成相干光束。
若两列光S1和S2的光程差为n λ（λ为波长，n 为零或正整数），实际合成光的振幅是两个分振幅之和，光强最大，出现明条纹。
若S1 和S2 的光程差为λ/2（或半波长的奇数倍）时，合成光的振幅和为零，此时光强最小，出现暗条纹。
所以当目标反射镜在空间运动时，由于S1 和S2 光程差的变化，明暗相间的条纹也会发生变化。
激光干涉仪就是利用这一原理使激光束产生明暗相间的干涉条纹，由光电转换元件接收并转换为电信号，经处理后由计数器计数，实现对位移变化量的检测。
图 1-8 激光干涉测距原理由以上原理可知激光干涉仪为增量码测量系统，因此测量前必须预设初值。
跟踪头上有一个固定点叫鸟巢，测量开始时，首先将目标反射镜置于该固定点上，该点与跟踪头中心的距离是固定的，计算机自动将初值置为该距离值，然后即可移动目标反射镜进行空间点的测量。
由于激光干涉仪是增量码仪器，所以在测量过程中一旦发生丢光，干涉仪就会停止计数，测量就无法继续，整个测量过程就必须重新开始。
此外，测量系统给出的三维坐标值是目标反射镜的中心位置，理论上目标反射镜的中心均与其外面的球形外壳中心重合，所以要获得被测点的实际坐标值还要对直接测量值进行半径补偿。
2 分时多站式激光跟踪仪测量系统2.1引言激光跟踪仪作为一种新型的工业测量系统，具有便携性、精度高、测量速度快等特点，已广泛应用于航空、航天、造船、汽车、机械制造、水电等领域。
由于激光跟踪仪测角误差远大于测长误差，在现场测量距离达到十几米甚至几十米时，跟踪仪测量误差将显著增大，因此在精密测量的领域使其受到一定的限制。
角和的测量采用编码器得到，其测度误差是引起坐标测量误差的主要来源。
由于转角αβ量精度有限，与激光干涉的距离测量精度相差甚远，且角度误差会随着测量距离的增大而被进一步放大，因而直接影响了空间坐标点的整体测量精度。
因此，提出了一种基于GPS定位原理的多站式测量方法，在这系统只利用具有纳米分辨率的高精度的激光干涉仪的测距信息，而不使用误差较大的角度信息，因此这种方法可以实现非常高的精确度。
2.2基于GPS多边形定位原理GPS定位的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据，采用空间距离后方交会的方法，通过多个卫星的测距信息确定待测点的位置。
如图2-1所示，假设t时刻在地面待测点上安置GPS接收机，可以测定GPS信号到达接收机的时间△t，再加上接收机所接收到的卫星星历等其它数据可以确定以下四个方程式，通过上述四个方程式可求解出来中待测点坐标x、y、z 和Vt。
图2-1 GPS定位原理基于多边法的多站测量原理如图2-2所示。
若已知三个测量基站A、B、C的位置，分别测量出三个基站到P 点的距离PA 、PB 和PC ,然后便可以唯一确定出P 点的空间坐标，这与GPS 测量原理非常相似。
多站法测量采用GPS 测量原理，测量过程中只对距离测量而不涉及角度测量，只用到激光跟踪仪的测距信息，因此，这种方法具有较高的测量精度。
理论上测量时只要有3个测量基站就可确定出目标点的空间坐标，但实际测量时，为了获得冗余的测量数据，基站数目4M ，这样可以提高测量系统的可靠性和测量精度。
图 2-2 多边形原理基于多边法的多站激光跟踪测量系统虽具有较高精度，但需要四台或更多的激光跟踪仪同时对目标点进行测量（如图 2-3所示），硬件成本比较高。
图 2-3 激光跟踪仪多站式测量系统为了节约成本，同时保证较高的测量精度，通过一台激光跟踪仪先后在不同基站位置对目标点进行测量，即分时多站式测量。
该方法与多站法测量原理相同，测量过程中涉及距离测量，只利用激光跟踪仪的测距信息，因此，该方法具有较高的测量精度，同时采用分时测量原理，硬件成本大大降低。
图 2-4为利用激光跟踪仪采用多站分时测量方法对机床平动轴误差测量的原理图，图 2-5 分时测量的数学模型为平动轴误差多站分时测量的数学模型，其中1P 、2P 、3P 、4P 为测量时激光跟踪仪所在的四个基站位置，刀具运动区域按正方体给出，0A 为初始目标点，同时在正方体的每条边上分布着多个测量点，测量点数目可以根据测量的精度和实际情况进行设置。
图 2-4 多站分时测量原理图 2-5 分时测量的数学模型采用多站分时测量方法检测机床误差时，将目标靶镜猫眼安装在刀具附近，并跟随刀具一起运动。