Die Methode der Lasernachverfolgung für die Ausgleichung von Grenzmessnetzen weist erhebliche Vorteile bei der hochpräzisen Positionierung im dreidimensionalen Raum auf, wobei die genaue Kalibrierung der Systemparameter der Schlüssel zur Erreichung hochpräziser Messungen ist. Zur Bewältigung der Probleme der Instabilität der geometrischen Referenz und der Abhängigkeit der Ausgleichungsergebnisse von Anfangswerten im traditionellen Selbstkalibrierungsprozess des Grenzmessnetzes wird eine optimierte Messmethode für die Ausgleichung des Grenzmessnetzes mit Lasernachverfolgung vorgeschlagen. Diese Methode führt ein Orientierungs-Punktmodell ein, das mehrere räumliche Referenzen bereitstellt, um die Koordinaten der Messstationen selbst zu kalibrieren. Im Netzwerk-Ausgleichsprozess werden die Koordinaten der Orientierungs-Punkte fixiert, um eine gemeinsame optimierte Lösung der Stationskoordinaten unter einer einheitlichen geometrischen Referenz zu erreichen. Simulationsexperimente zeigen, dass die Methode unter Bedingungen von gaußschem Rauschen in Distanz- und Punktmessungen eine gute Lösungssstabilität aufweist und die Fehler der Kantenlänge auf Mikrometer-Niveau kontrolliert werden. Durch ein Messexperiment mit einer Ein-Meter-Standardstange wurde die Methode mit den Netzwerk-Ergebnissen der kommerziellen Software Spatial Analyzer (SA) verglichen. Das Experiment zeigt, dass im Messbereich von 1,5 m × 1,5 m die optimierten Fehler der räumlichen Längenmessung im Bereich von [-0,3 μm, 4,8 μm] liegen, während die Fehler von SA hauptsächlich im Bereich von [3,0 μm, 9,5 μm] verteilt sind. Die Methode weist eine bessere Messleistung hinsichtlich Genauigkeit und Streuung auf. Diese Methode ist universell einsetzbar und kann technische Unterstützung für räumliche Messaufgaben wie die Montage und Justierung optischer Systeme bieten.

Posenmessung; Grenzmessnetzausgleichung; geometrische Beschränkungen; selbstkalibrierendes Modell auf Basis der Netzwerk-Ausgleichung