CN111102918B - 一种立方镜坐标系的自动化测量*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种立方镜坐标系的自动化测量***，属于敏感器的姿态测量技术领域，包括控制终端，用于确定并计算立方镜坐标系，控制终端分别连接有测量仪器、用于水平旋转的支撑平台和用于升降的支撑支架，支撑平台用于放置被测设备及被测设备上的立方镜，支撑支架用于放置测量仪器，测量仪器用于准直被测设备上的立方镜。本发明能够实现立方镜坐标系姿态参数的自动测量，大幅度降低测量人员的劳动强度，消除人为测量误差，提高了测量结果的稳定性和精度，以及测量效率。

Description

一种立方镜坐标系的自动化测量***

技术领域

本发明属于敏感器的姿态测量技术领域，具体涉及一种立方镜坐标系的自动化测量***。

背景技术

在航天、船舶、工业制造等行业中，常涉及各类复杂结构敏感器，这类敏感器的安装姿态精度要求较高，但又不便于直接测量，在实际测量作业中，常在敏感器上加装立方镜，通过准直测量立方镜，并建立立方镜坐标系，用以表示敏感器的姿态信息。立方镜是由6个镜面组成的立方体，其相邻两个面有较高的垂直度，一般最大倾斜角误差为3″，通过测量立方镜的两个相邻面即可构建立方镜坐标系，工业测量中常被用于替代敏感器进行姿态测量。例如，作者沈兆欣于2006年发表在期刊《宇航计测技术》第26卷第4期第73-75页的《电子经纬仪测量***中立方镜坐标系建立技术探讨》，该论文中的坐标旋转法通过旋转测量坐标系的其中一个坐标轴(仪器的视准轴)，使之与立方镜的法线平行，然后在旋转后的坐标系中构造坐标轴来建立立方镜的法线。

通过经纬仪准直立方镜确定立方镜坐标系的方法存在以下缺陷：

1、需要至少两台经纬仪通过互瞄、基准尺测量等过程才能完成建站，过程繁琐，需要3～4人分别操作仪器和控制解算，人力成本很高；

2、经纬仪对立方镜的准直测量依靠人眼观测，准直过程中需不断通过调焦完成准直，准直精度易受人为因素影响，且测量效率低；

3、人工准直测量过程中需不断寻找准直位置，测量难度大，重复工作量大，耗费时间长，自动化程度低。

因此，随着工业产品的不断发展，产品的复杂性和测量项目都得到了极大的改变，对提高立方镜坐标系准直测量的自动化作业水平和生产效率的要求也越来越高，当前的经纬仪测量技术已无法满足现实需求。因此，测量效率高、自动化程度高和劳动强度低的准直测量方法是工业准直测量的必然需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种立方镜坐标系的自动化测量***，用于解决现有技术采用人工测量的方式确定立方镜坐标系导致的自动化程度低、人力工作量大、测量效率低和成本高的问题。

为解决上述技术问题，本发明提出一种立方镜坐标系的自动化测量***，包括控制终端，控制终端分别连接有测量仪器、用于水平旋转的支撑平台和用于升降的支撑支架，其中，支撑平台用于放置被测设备及被测设备上的立方镜，支撑支架用于放置测量仪器，测量仪器用于准直被测设备上的立方镜，控制终端用于执行实现以下步骤的指令：

1)建立测量仪器中心的测量仪器坐标系，以水平旋转的支撑平台的坐标系作为被测设备坐标系，确定测量仪器坐标系和被测设备坐标系间的关系；

2)获取被测设备上安装立方镜的先验参数，先验参数包括立方镜中心在被测设备坐标系下的坐标值，立方镜坐标系与被测设备坐标系之间的关系，利用所述先验参数得到立方镜被测面准直前的法线，结合立方镜被测面准直后的法线过测量仪器坐标系的中心，计算所述支撑平台的旋转量，按照该旋转量驱动支撑平台；

根据被测设备坐标系下的测量仪器坐标系的中心，及被测设备坐标系下在驱动所述支撑平台后立方镜被测面的法线，计算所述支撑支架的高度移动量；根据支撑平台驱动后在测量仪器坐标系下的立方镜中心，以及测量仪器坐标系的中心，计算所述测量仪器需调整的水平角；根据测量仪器坐标系的中心，及测量仪器坐标系下在驱动所述支撑平台后立方镜被测面的法线，计算所述测量仪器需调整的垂直角；按照所述高度移动量驱动所述支撑支架，按照所述水平角和垂直角驱动测量仪器，实现立方镜被测面的准直；

3)立方镜被测面准直后，得到立方镜在被测设备坐标系下的第一准直向量，对立方镜的另一个被测面进行准直，重复步骤1)和步骤2)的内容，得到立方镜在被测设备坐标系下的第二准直向量；根据第一准直向量和第二准直向量，以及立方镜坐标系的姿态参数与在被测设备坐标系下立方镜坐标系的旋转矩阵的函数关系，确定在被测设备坐标系下立方镜坐标系的姿态参数。

本发明能够实现立方镜坐标系姿态参数的自动测量，大幅度降低测量人员的劳动强度，消除人为测量误差，提高了测量结果的稳定性和精度，以及测量效率；本发明的立方镜坐标系的自动化测量***降低了人力成本，现有技术中通过经纬仪对立方镜的准直测量需要3～4人完成，及两台以上的经纬仪，而本发明只需一名操作人员和一台测量仪器，即可完成全部测量工作，降低了人力的工作量。

为了实现测量仪器调整的水平角的计算，还包括以下步骤：

根据测量仪器坐标系和被测设备坐标系间的关系，将支撑平台驱动后被测设备坐标系下的立方镜中心转换到测量仪器坐标系下，并根据测量仪器坐标系下立方镜中心在测量仪器坐标系的XOY面的投影，结合测量仪器坐标系的中心，计算所述测量仪器调整的水平角。

为了增加立方镜被测面的准直精度，所述测量仪器为激光追踪仪或全站仪，根据测量仪器坐标系和被测设备坐标系间的关系，将支撑平台驱动后被测设备坐标系下的立方镜中心转换到测量仪器坐标系下，并根据测量仪器坐标系下立方镜中心在测量仪器坐标系的XOY面的投影，结合测量仪器坐标系的中心，计算所述测量仪器调整的水平角。

为了得到被测设备坐标系，步骤1)中通过测量仪器测量所述支撑平台上的靶点，根据靶点的测量值确定水平旋转的支撑平台的坐标系，从而将水平旋转的支撑平台的坐标系作为被测设备坐标系。

附图说明

图1是本发明的立方镜坐标系的自动化测量***示意图；

图2是本发明的被测设备坐标系的示意图；

图3是本发明的测量仪器坐标系的示意图；

图4是本发明的一维水平转台的旋转量的计算模型示意图；

图5是本发明的测量仪器的水平角的计算模型示意图；

图6是本发明的一维升降支架的高度移动量的计算模型示意图；

图7是本发明的测量仪器的垂直角计算模型示意图；

图8是本发明的确定立方镜坐标系的简要流程图；

以上附图的标号说明如下：1为控制终端，2为一维水平转台，3为测量仪器，4为一维升降支架，5为被测设备。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。

本发明的一种立方镜坐标系的自动化测量***，如图1所示，包括控制终端1，用于确定并计算立方镜坐标系，控制终端1分别连接有一维水平转台2、测量仪器3和用于升降测量仪器3的一维升降支架4；一维水平转台2放置有被测设备5及被测设备5上的立方镜，一维升降支架4放置有测量仪器3，测量仪器3为激光追踪仪或全站仪，上述一维水平转台作为用于水平旋转的支撑平台，一维升降支架作为用于升降的支撑支架。具体实施方式如下：

(1)建立测量仪器坐标系

在升降平台零位高度处安置测量仪器3并整平，建立以测量仪器中心为原点的测量仪器坐标系，其中竖直向上方向为坐标系Z轴正向，测量仪器3调平后的水平面为坐标系XOY面。

测量仪器3的整平通过精密水准气泡或铅垂线，使测量仪器3的基准面或基准线与当地的大地水准面平行或者基准线与当地的重力铅垂线平行。

(2)建立被测设备坐标系

整平一维水平转台2，在一维水平转台2平面上的若干位置放置靶点，并用放置在一维升降支架4的零位高度处的测量仪器3测量各靶点，拟合被测的各靶点，建立测量仪器坐标系下的一维水平转台坐标系，以转台零位方向为正X轴、Z轴方向竖直向上，一维水平转台坐标系与被测设备坐标系重合。在建立测量仪器坐标系和被测设备坐标系过程中，利用MetroIn测量软件测量计算得到被测设备坐标系下，测量仪器坐标系的转换参数(x_T,y_T,z_T,R_x,R_y,R_z)，测量仪器中心T坐标(x_T,y_T,z_T)，如图2所示，以及得到测量仪器坐标系下，被测设备坐标系的转换参数(x_R,y_R,z_R,R_rx,R_ry,R_rz)，如图3所示。通过被测设备坐标系下测量仪器坐标系的转换参数，或测量仪器坐标系下被测设备坐标系的转换参数，能够进行坐标系转换，确定测量仪器坐标系和被测设备坐标系间的关系。

利用转换参数进行坐标系转换的方法如下：

例如，在坐标系A下，坐标系B的转换参数为(x,y,z,R_x,R_y,R_z)，坐标系A下有一点C的坐标为(A_x,A_y,A_z)，则设旋转矩阵为M_AB，点C在坐标系B下的坐标为(B_x,B_y,B_z)，按照下式将坐标系A下的点C的坐标转换至坐标系B下：

又如，在坐标系A下，坐标系B的转换参数为(x,y,z,R_x,R_y,R_z)，坐标系B下有一点C的坐标为(B_x,B_y,B_z)，则设旋转矩阵为M_AB，点C在坐标系A下的坐标为(A_x,A_y,A_z)，按照下式将坐标系B下的点C的坐标转换至坐标系A下：

(3)获取被测设备5上安装立方镜的先验参数，先验参数包括立方镜中心在被测设备坐标系下的坐标值，立方镜坐标系与被测设备坐标系之间的欧拉角，利用先验参数得到立方镜被测面准直前的法线，结合立方镜被测面准直后的法线，计算一维水平转台2的旋转量、测量仪器3调整的水平角和垂直角，以及一维升降支架4的高度移动量。然后，按照计算得到的旋转量驱动一维水平转台2，按照计算的高度移动量驱动一维升降支架4，以及按照计算的水平角和垂直角驱动测量仪器3，实现立方镜被测面的准直。

具体的，首先利用以下步骤得到一维水平转台2的旋转量：

利用先验参数得到在立方镜坐标系下被测面的法线，结合立方镜坐标系与被测设备坐标系的关系，得到在被测设备坐标系下被测面的法线；根据由旋转量表示的旋转矩阵，及在被测设备坐标系下被测面的法线，得到一维水平转台2在驱动后被测面的法线，利用在驱动后被测面的法线与测量仪器坐标系的中心，计算得到旋转量。

例如，在被测设备坐标系下，旋转量的计算模型如图4所示，其中，O为被测设备坐标系的原点(即被测设备坐标系的中心)，I₁为被测立方镜中心，由先验参数可知坐标为(x₁,y₁,z₁)；I₂为立方镜被准直面(即被测面)法线上的一点，

为立方镜被测面的法线；在被测设备坐标系下，测量仪器坐标系的转换参数为(x_T,y_T,z_T,R_x,R_y,R_z)，T为测量仪器坐标系中心，坐标为(x_T,y_T,z)，其中z值随升降支架的升降发生变化。

当测量仪器准直立方镜时，立方镜被测面法线

应穿过T，此时立方镜中心位于I₁′位置，I₂点移至I₂′，立方镜运动至准直位置。在立方镜自身坐标系下取被测轴向上一点I₂，根据立方镜先验参数(x₁,y₁,z₁,R_xs,R_ys,R_zs)，通过坐标系转换公式，得到被测设备坐标系下I₂的坐标为(x₂,y₂,z₂)。

在被测设备坐标系下，I₁′的坐标为(x₁′,y₁′,z₁′)，I₂′的坐标(x₂′,y₂′,z₂′)可按下式求得：

在准直状态下，法线

穿过T，则I₁′、I₂′、T三点共线，即

将各向量投影在被测设备坐标系的XOY面，则可得：

(x₂′-x₁′)(y_T-y₁′)＝(x_T-x₁′)(y₂′-y₁′)

将I₁′和I₂′的坐标代入上式，得出旋转量如下：

其中，m＝y₂y_T-y₁y_T+x₂x_T-x₁x_T，n＝x₁y_T-x₂y_T+y₂x_T-y₁x_T，旋转量ω为在准直状态下，一维水平转台2相对于起始零位，需要按逆时针方向旋转的旋转角度值。

其次，利用以下步骤得到调整测量仪器3的水平角：

根据测量仪器坐标系和被测设备坐标系间的关系，将立方镜中心转换到测量仪器坐标系下，并根据立方镜中心在测量仪器坐标系的XOY面的投影，计算测量仪器3调整的水平角。

在测量仪器坐标系下，XOY面上的方位角计算模型如图5所示。其中，T′为测量仪器坐标系原点(即测量仪器坐标系的中心)，I₁″为立方镜中心。测量仪器坐标系下，被测设备坐标系的转换参数(x_R,y_R,z_R,R_rx,R_ry,R_rz)，将在旋转量计算过程中求得的I₁′坐标通过坐标系转换，转换得到测量仪器坐标系下的立方镜中心为I₁″，I₁″的坐标为(x₁″,y₁″,z₁″)。

将I₁″投影在XOY面上，坐标为(x₁″,y₁″)，判断投影点的象限，X轴与

逆时针方向的夹角α，即为准直状态下，测量仪器3应旋转到的仪器显示的水平角的数值。

然后，利用以下步骤得到一维升降支架4的高度移动量：

根据被测设备坐标系下的测量仪器坐标系的中心，及一维水平转台2在驱动后所述被测面的法线，计算一维升降支架4的高度移动量。

具体的，在被测设备坐标系下，一维升降支架4升降的高度移动量计算模型如图6所示。其中T为测量仪器坐标系中心，I₁′为立方镜中心。根据旋转量计算过程中求得的I₁′、I₂′坐标，从I₁′作一直线平行于被测设备坐标系的XOY平面，从T处作一直线平行于测量仪器坐标系的Z轴，两向量交于点T₀，设其坐标为

可知在被测设备坐标系下：

与

交于点T₁，设T₁坐标为

其中：

根据两向量的夹角公式，向量

和

的夹角θ由可求得：

的长度d为：

根据夹角θ和长度d，结合图6中各点之间的关系，可得出：

△H＝d×tanθ

一维升降支架4的升降高度H即为T至T₁竖直方向变化，计算式如下：

H＝△h+△H

H即为在准直状态下，一维升降支架4相对于起始零位的高度移动值(值为正表示上升、为负表示下降)。

最后，利用以下步骤得到调整测量仪器3的垂直角：

根据测量仪器坐标系下的立方镜中心及一维水平转台2在驱动后被测面的法线，计算测量仪器3调整的垂直角。

具体的，在测量仪器坐标系下，测量仪器3的垂直角计算模型如图7所示，其中T′、T₀′、T₁′、I₁″均为被测设备坐标系下对应点在测量仪器坐标系下的表示，将这些点按照上述坐标系转换的方法进行转换即可得出。

I₁″坐标(x₁″,y₁″,z₁″)已计算得出，T₁′坐标

是T₁坐标

按照测量仪器坐标系下，被测设备坐标系的转换参数通过坐标系转换计算而来，则测量仪器3调整的垂直角β即为：

β为在准直状态下，测量仪器3应旋转到的仪器显示的垂直角的数值，d为

的长度，也是

的长度。

当旋转量、水平角、垂直角和高度移动量求出后，按照求出的旋转量驱动一维水平转台2，按照求出的高度移动量驱动一维升降支架4，以及按照水平角和垂直角驱动测量仪器3后，再利用测量仪器3(激光追踪仪或全站仪)的ATR功能计算水平角和垂直角的微调值，并按照该微调值驱动测量仪器3，实现立方镜被测面的精确准直。

若不用微调值驱动测量仪器，即测量仪器不具有ATR(Auto TargetsRecognition，自动目标识别)功能，实现的是立方镜被测面的概略准直，精确准直比概略准直的精确度高。当测量仪器具有ATR功能时，测量仪器能够在小范围内不断自动调整自身的水平角与垂直角，搜寻特定角度位置，使得在该位置时，测量仪器发出红外光或激光后，可以接受到原路径反射回来的红外光或激光，完成ATR功能，此时表明测量仪器打出的光线是垂直于立方镜被测面入射的，并按入射路径反射回测量仪器，根据立方镜准直原理，测量仪器当前位置即为精确准直位置。

(4)立方镜被测面完成概略准直或精确准直后，得到立方镜在被测设备坐标系下的第一准直向量，对立方镜的另一个被测面进行准直，重复步骤(1)至步骤(3)的内容，得到立方镜在被测设备坐标系下的第二准直向量；根据第一准直向量和第二准直向量，以及立方镜坐标系的姿态参数与在被测设备坐标系下立方镜坐标系的旋转矩阵的函数关系，确定在被测设备坐标系下立方镜坐标系的姿态参数。

具体的，当立方镜被测面实现精确准直后，获取概略准直得到的一维水平转台旋转量ω，升降平台移动量H，准直状态时，测得的测量仪器坐标系下，立方镜上的点位I坐标(x,y,z)，测量仪器中心T₀坐标(0,0,0)。

可知在准直状态的测量仪器坐标系下，初始测量仪器坐标系的转换参数为(0,0,-H,0,0,0)，设其旋转矩阵为M_T1；

根据初始测量仪器坐标系下，初始被测设备坐标系的转换参数为(x_R,y_R,z_R,R_rx,R_ry,R_rz)，设其旋转矩阵M_TR，立方镜上点位I在初始被测设备坐标系下坐标为

测量仪器中心T₀坐标为

根据一维水平转台转量ω，可以计算得被测设备坐标系下，旋转后被测设备坐标系的转换参数为(0,0,0,R_ωx,R_ωy,R_ωz)，即一维水平转台2按照计算的旋转量ω旋转后，表示被测设备坐标系绕自身的Z轴逆时针旋转了ω角度(坐标系原点坐标不变，坐标系绕Z轴旋转)，因此，在转换参数中，R_ωx＝0,R_ωy＝0,R_ωz＝ω*π/180(将角度转化为弧度)，设旋转矩阵为M_R1，立方镜上点位I在旋转后被测设备坐标系下坐标为

测量仪器中心T₀坐标为

计算得到旋转后被测设备坐标系下，立方镜上点I的坐标

测量仪器中心T₀的坐标

两点可构成一条准直向量，设立方镜的两个被测面为准直A面和准直B面，得到准直向量为

值为(x_A,y_A,z_A)，将向量单位，得到向量(i_A,j_A,k_A)；同理，得到准直B面的准直向量

值为(i_B,j_B,k_B)，将两准直向量叉乘，得到同时垂直于两准直向量的第三条向量，准直向量

准直向量

和第三条向量即为立方镜坐标系的三条轴线(X、Y、Z轴)，轴线所指方向根据准直A面和准直B面的轴向进行判断。

设三条单位向量为(i_x,j_x,k_x)，(i_y,j_y,k_y)，(i_z,j_z,k_z)分别对应立方镜坐标系的X、Y、Z轴向，则被测设备坐标系下的立方镜坐标系的旋转矩阵即为：

根据转换矩阵和姿态参数R_x，R_y，R_z的函数关系：

即可反算得出被测设备坐标系下，立方镜坐标系的姿态参数R_x、R_y、R_z。

本发明通过将测量仪器(激光跟踪仪/智能型全站仪)安置在升降平台上并整平，单台仪器建站，建立基于测量仪器中心的测量仪器坐标系；被测设备5安置于一维转台上并统一坐标轴向，利用测量仪器3测量一维转台平面若干点位坐标，根据定义的轴向，建立被测设备坐标系，得到被测设备坐标系与测量仪器坐标系间的位置关系，并结合被测设备5上立方镜安装的先验参数，计算驱动量，包括一维水平转台2的旋转量、一维升降支架4的高度移动量和测量仪器3的角度值(水平角和垂直角)，依据计算的驱动量驱动一维水平转台2、一维升降支架4和测量仪器3运动，完成概略准直后，依靠测量仪器的ATR功能，实现精确准直，通过控制终端1获取精确准直状态下的转台、支架和测量仪器数值，计算被测立方镜的实际姿态参数，流程如图8所示。

与现有的人工操作多台经纬仪的准直测量技术相比，本发明有以下几点优点：

1)简化建站流程，减少测量仪器及设备使用，操作简便；

2)实现全自动测量与解算，大幅度降低测量人员的劳动强度，消除人为测量误差，提高了测量结果的稳定性和精度；

3)降低人力成本，原先经纬仪准直测量需要3～4人完成，该发明只需一名操作人员，即可完成全部测量工作；

4)能够更为有效的管理、利用测量数据，提高测量效率和数据利用率。

本发明的一维水平转台是一种单轴平台设备，具有角度位置、旋转速率等功能，采用计算机进行控制，可提供水平方向上的角度旋转，具有较高精度的定位能力、速率平稳等动态特性。以上所述仅为一维水平转台的一种实施方式，还可以采用其他具有旋转功能的支撑平台，而不局限于一维水平转台的具体形状。

本发明的一维升降支架可搭载测量仪器进行竖直方向上的升降运动，具有稳定性高、热膨胀系数低、抗蠕变性能好等特点，由计算机进行控制。以上所述仅为一维升降支架一种实施方式，还可以采用其他具有升降功能的支撑支架，而不局限于一种升降支架。

本发明提到的智能全站仪由电子测角、电子测距、电子计算和数据存储单元等组成，集水平角、垂直角、距离(斜距、平距)、高差测量功能于一体的多功能测量仪器。将人工光学测微读数代之以自动记录和显示读数，使测角操作简单化，且可避免读数误差的产生，一次安置仪器就可完成该测站上全部测量工作。智能型全站仪则是在此基础上安装了ATR功能，可以在无人干预的条件下自动完成多个目标的识别、照准与测量。

本发明提到的激光跟踪仪可以高精度测量从仪器中心到靶标中心的距离、水平角和垂直角，并按照空间球坐标原理计算空间靶标三维坐标的精密测量仪器。激光跟踪仪主要包括测角、测距和跟踪控制等模块，测距原理主要有激光干涉测距和绝对测距两种模式，测角主要采用码盘测角，跟踪控制原理主要包括PSD(Position Sensitive Detector，光电位置传感器)和ATR两种。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (4)

1.一种立方镜坐标系的自动化测量***，其特征在于，包括控制终端，控制终端分别连接有测量仪器、用于水平旋转的支撑平台和用于升降的支撑支架，其中，支撑平台用于放置被测设备及被测设备上的立方镜，支撑支架用于放置测量仪器，测量仪器用于准直被测设备上的立方镜，控制终端用于执行实现以下步骤的指令：

1)建立测量仪器中心的测量仪器坐标系，以水平旋转的支撑平台的坐标系作为被测设备坐标系，确定测量仪器坐标系和被测设备坐标系间的关系；

2)获取被测设备上安装立方镜的先验参数，先验参数包括立方镜中心在被测设备坐标系下的坐标值，立方镜坐标系与被测设备坐标系之间的关系，利用所述先验参数得到立方镜被测面准直前的法线，结合立方镜被测面准直后的法线过测量仪器坐标系的中心，计算所述支撑平台的旋转量，按照该旋转量驱动支撑平台；

根据被测设备坐标系下的测量仪器坐标系的中心，及被测设备坐标系下在驱动所述支撑平台后立方镜被测面的法线，计算所述支撑支架的高度移动量；计算所述测量仪器需调整的水平角，包括以下步骤：

根据测量仪器坐标系和被测设备坐标系间的关系，将支撑平台驱动后被测设备坐标系下的立方镜中心转换到测量仪器坐标系下，并根据测量仪器坐标系下立方镜中心在测量仪器坐标系的XOY面的投影，结合测量仪器坐标系的中心，计算所述测量仪器调整的水平角；

根据测量仪器坐标系的中心，及测量仪器坐标系下在驱动所述支撑平台后立方镜被测面的法线，计算所述测量仪器需调整的垂直角；按照所述高度移动量驱动所述支撑支架，按照所述水平角和垂直角驱动测量仪器，实现立方镜被测面的准直；

3)立方镜被测面准直后，得到立方镜在被测设备坐标系下的第一准直向量，对立方镜的另一个被测面进行准直，重复步骤1)和步骤2)的内容，得到立方镜在被测设备坐标系下的第二准直向量；根据第一准直向量和第二准直向量，以及立方镜坐标系的姿态参数与在被测设备坐标系下立方镜坐标系的旋转矩阵的函数关系，确定在被测设备坐标系下立方镜坐标系的姿态参数。

2.根据权利要求1所述的立方镜坐标系的自动化测量***，其特征在于，所述测量仪器为激光追踪仪或全站仪。

3.根据权利要求2所述的立方镜坐标系的自动化测量***，其特征在于，步骤2)中所述支撑平台、支撑支架和测量仪器均驱动后，还包括：利用测量仪器的ATR功能计算所述水平角和垂直角的微调值，并按照该微调值驱动测量仪器。

4.根据权利要求1所述的立方镜坐标系的自动化测量***，其特征在于，步骤1)中通过测量仪器测量所述支撑平台上的靶点，根据靶点的测量值确定水平旋转的支撑平台的坐标系。

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