A resolução em tempo real da velocidade usando teodolito sempre foi um desafio no campo de medição e controle. Para melhorar a capacidade de resposta em tempo real e alta precisão do cálculo de velocidade do teodolito com medidor de distância a laser, foi proposto, após repetidos experimentos, um método de cálculo de velocidade baseado em polinômios de melhor aproximação uniforme, que garante tanto a capacidade de resposta em tempo real quanto a precisão da velocidade. Primeiro, a posição espacial do alvo é obtida usando um teodolito de estação única com medidor de distância a laser, e as informações do medidor de distância a laser são filtradas e ajustadas usando um método dos mínimos quadrados aprimorado. Em seguida, com base no modelo de cálculo da velocidade, é calculado o valor inicial da velocidade. Ao aproximar o valor verdadeiro da velocidade por um polinômio, a forma convencional de expressão gera um grande erro de cálculo. Para reduzir o erro de cálculo, é usada uma combinação de polinômios de Chebyshev cúbicos para obter o polinômio de melhor aproximação uniforme da função de cálculo da velocidade. A função de velocidade do polinômio de melhor aproximação uniforme usa o método de diferenças finitas de terceira ordem para identificar valores anômalos de velocidade, obtendo valores de velocidade do alvo em tempo real e com alta precisão. Os indicadores de medição de velocidade do teodolito a laser incluem a capacidade de resposta (atraso <100 ms) e a precisão (erro <1 m/s). O valor da velocidade medida por GPS de alta precisão montado em drones é usado como valor de comparação, e diversas algoritmos são utilizados para calcular a velocidade do alvo. Os resultados experimentais mostram: o método da função Gaussiana tem boa capacidade de resposta, mas a precisão da velocidade medida é >1,5 m/s; o método de Kalman tem boa precisão, mas a velocidade atrasa devido ao uso de muitos dados históricos; o método de polinômio de melhor aproximação uniforme apresentado neste artigo tem boa capacidade de resposta, com atraso de 50 ms; o erro quadrático médio da precisão da velocidade é 0,8 m/s, atendendo aos requisitos do equipamento.

Aproximação uniforme ótima da velocidade; Cálculo da velocidade por função Gaussiana; Cálculo da velocidade por filtro de Kalman; Método de diferenças finitas