Konzept zur Realisierung eines Prototypen zur sachgerechten Auswertung von polaren Beobachtungen

摘要

Appropriate analysis and comprehensive determination of measuring uncertainties are essential components for tapping the full potential of current total station and laser tracker measurements. Especially interdisciplinary cooperation necessitates not only the same terminology but also transparent error propagation. The Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM) was established to provide strategies for error propagation in a mutual consent. Unfortunately software applications, which follow GUM, are still rare for the daily use. This paper is divided in two sections; firstly a compensation model for polar measurement systems, in particular laser tracker systems, is derived, which regards random error and systematic error propagation. Secondly, a bundle adjustment algorithm based on quaternion-transformations is described. This bundle adjustment includes the compensation model within the analysis process.%Um das hohe Potenzial von gegenwertigen Tachymetern und Lasertrackern in der Messtechnik vollständig zu nutzen, sind eine sachgerechte Auswertung der Messdaten und eine transparente Bestimmung der Messunsicherheiten unumgänglich. Insbesondere die interdisziplinäre Zusammenarbeit erfordert nicht nur eine einheitliche Terminologie sondern auch transparente Genauigkeitsmaße. Mit dem Leitfaden zur Ermittlung von Messunsicherheiten (GUM) wurde eine international und fachübergreifend anerkannte Strategie erarbeitet, Messunsicherheiten zu bestimmen und anzugeben. Ungeachtet des Leitfadens fehlen dem Messtechniker vorrangig softwareseitige Umsetzungen, die ihm bei seiner täglichen Arbeit und der Anwendung des GUM unterstützen. In diesem Beitrag wird zunächst für Polarmesssysteme, insbesondere Lasertracker, ein umfassendes Konzept zur Bestimmung des Unsicherheitsbudgets beschrieben, welches neben zufällig streuenden Abweichungen auch systematische Einflüsse berücksichtigt. Im zweiten Teil wird eine Auswertestrategie auf Basis verketteter Quatemionentransformationen vorgeschlagen, welches dieses Konzept zur Bildung des stochastischen Modells innerhalb der Ausgleichung berücksichtigt.