Das Ausgleichungsverfahren für die Kantenvermessung mittels Laser-Tracking-Netzwerk weist erhebliche Vorteile bei der hochpräzisen Positionsbestimmung in dreidimensionalen Raumkoordinaten auf, wobei die genaue Kalibrierung der Systemparameter der Schlüssel zur Erreichung hochpräziser Messungen ist. Um dem Problem der instabilen geometrischen Referenz und der Empfindlichkeit der Ausgleichungsergebnisse gegenüber Anfangswerten im traditionellen Selbstkalibrierungsprozess des Kantenvermessungsnetzwerks zu begegnen, wurde eine Optimierungsmethode für die Ausgleichungsmessung des Laser-Tracking-Kantenvermessungsnetzwerks vorgeschlagen. Diese Methode führt ein Orientierungs-Punktmodell ein, das mehrere Raumreferenzen bereitstellt, um die Messstationskoordinaten selbst zu kalibrieren und fixiert die Koordinaten der Orientierungspunkte während des Netzwerkausgleichs, um eine gemeinsame optimierte Lösung der Messstationskoordinaten unter einer einheitlichen geometrischen Referenz zu gewährleisten. Simulationsergebnisse zeigen, dass unter Bedingungen von gaußschem Rauschen sowohl bei Entfernungs- als auch bei Punktmessungen die Methode eine gute Lösungssstabilität aufweist, mit Kantenvorfehlern im Mikrometerbereich. Durch ein Messexperiment mit einer 1-Meter-Standardstange wurde die Methode mit den Ergebnisse des kommerziellen Programms Spatial Analyzer (SA) verglichen. Die Ergebnisse zeigen, dass im Messbereich von 1,5 m × 1,5 m der optimierte räumliche Längenmessfehler zwischen -0,3 und 4,8 μm liegt, während SA-Fehler hauptsächlich im Bereich von 3,0 bis 9,5 μm liegen. Die Methode bietet eine bessere Messleistung hinsichtlich Genauigkeit und Streuung sowie eine gute Universalität und kann technische Unterstützung für räumliche Messaufgaben wie die Justage optischer Systeme bieten.

Lage- und Positionsmessung; Kantenvermessungsnetzausgleich; geometrische Beschränkungen; selbstkalibrierendes Modell auf Basis von Netzwerkausgleich