自主研制的激光跟蹤測量系統通過激光測距和精密測角實現對空間目標的坐標測量。作為一個精密測角測距儀器，激光跟蹤測量系統在出廠之前需要進行相應的校準，以獲得儀器內部光學系統、機械結構、伺服系統的相關參數，并對儀器測量精度進行評估。為了使儀器校準過程簡捷有效，開發通用型的校準軟件很有必要。LabWindows/CVI是由美國NI公司推出的一種虛擬儀器軟件開發工具，為熟悉C語言的技術開發人員在測控領域建立計算機儀器系統-虛擬儀器，提供了一個理想的軟件開發環境。該軟件的應用領域極其廣泛，涵蓋了軍工、電訊、工業生產和航天等各種行業[1-2]。本文應用虛擬儀器技術，為自主研制的激光跟蹤測量系統開發了基于LabWindows/CVI的校準軟件。

1 系統組成與校準內容

激光跟蹤測量系統的硬件主要包括跟蹤測量單元（包括跟蹤頭、支架等）、電控單元（包括電控箱、環境傳感器等）、主控計算機和測量附件（包括角反射器、標準桿、磁性基座等），如圖1所示。其中，跟蹤頭是激光跟蹤測量系統的核心單元，其集激光測距儀（干涉測距與絕對測距）和光電經緯儀于一體，可同時實現測距、測角和跟蹤功能。激光跟蹤測量系統校準的目的是對影響系統測距、測角精度的誤差項進行辨識，以便進行軟件修正。按照系統內部參數周期內變化程度大小可將分為實驗室校準和現場自校準。其中實驗室校準主要是對IFM激光器、大氣參數傳感裝置、測角光柵碼盤進行校準；現場自校準主要是對Home基準距離、幾何誤差、ADM測距進行校準。由于上述某些校準項目對實驗環境要求較高，故校準軟件中只涉及Home基準距離、幾何誤差、ADM測距、測角光柵碼盤等項目的校準，另測角精度檢查和系統精度檢測（Bundle test）也將一并放入校準軟件。

2 校準軟件設計

2.1校準軟件整體設計

校準軟件與激光跟蹤測量系統之間通過以太網實現TCP/IP連接。軟件運行時，首先進行設備連接，之后進行校準項目選擇，校準子界面彈出后，按照提示進行操作，校準完成后退回主界面進行參數文件生成與發送，成功后退出主界面，從而完成用戶自校準。校準軟件的操作流程如圖2所示。

2.2校準軟件模塊化設計

2.2.1主界面設計

校準主界面設計以簡潔實用為原則，主要功能是實現設備連通、校準項目選擇、參數文件生成、連接狀態顯示、實時測量數據顯示，如圖3所示。在未實現設備連接時，主界面上除了連接和退出按鈕，其他按鈕是鎖定的，只有點擊了連接按鈕并且電控箱和客戶機的狀態燈變成綠色時，其他按鈕可用。測量系統有數據輸出時，數據顯示區的方位角、俯仰角和距離顯示將同步變化。點擊某個校準項目按鈕時，將彈出校準項目子界面，用戶只需按照子界面上的提示進行操作即可，整個過程中其他校準項目按鈕將鎖定直到用戶退出當前校準項目。