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摘要
粒子加速器隧道准直测量往往沿直线或环形布设控制网，利用激光跟踪仪进行测站搭接测量时，误差会沿测站前进方向不断积累。为了提高现有跟踪仪控制网测量精度，首先推导了激光跟踪仪光束法测量的误差传递路径公式，分析了未知控制点的误差来源；然后根据激光跟踪仪光束法平差原理得到4种不同方案，即无固定站心参数、固定站心姿态、固定站心位置和固定站心位姿，通过光束法平差解算并对比分析各方案。实验结果显示，4种方案解算点的绝对位置精度从高到低依次为固定站心位姿、固定站心位置、固定站心姿态和无固定站心参数。首尾闭合解算的平面位置均方根误差为0.147 mm，小于未闭合解算的0.163 mm，且在15 m×10 m×3 m的测量范围内，无固定方案平差解算的姿态和平面位置均方根误差分别为3.58 s和0.144 mm。实验结果表明，测站闭合能增强约束，固定站心位姿能有效抑制光束法测量的误差积累，从而提高整网平差解算精度。固定站心位置结果优于固定站心姿态，说明站心位置是影响激光跟踪仪平面光束法平差的重要参数。该研究可为今后高精度激光跟踪仪光束法平差方案设计提供参考。
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单位中国科学技术大学; 散裂中子源科学中心; 中国科学院高能物理研究所
