**章 坐标测量技术概述
自古以来,人们就用到了几何量测量的标准量值及器具,人们惊异的发现,古代人在建造长城、金字塔时所用的工具及测量方法都已经达到了很先进的水平;埃及的建筑工人只有简单的铅垂线、木制方尺和直尺,但他们的测量可**到毫米。Gizeh金字塔是由上千个只有极少建筑常识的工人完成的,而它的尺寸、边线差异不超过平均长度的0.05%——这意味着在横跨230m的区间内,只有0.1mm的偏差。
手指的宽度、脚的长度、步幅的距离、犁沟的长度,在古代,都被创造性地用于几何量测量。古埃及人定义手指、手掌、手、肘作为长度单位;罗马人将脚和步长定义为长度单位,如图1.1所示,也就是我们现在所说的英尺。随后,人们又定义了重量单位,发明了关于测量温度和压力的方法,公布了关于度量衡的法定标准,推出了各种长度和内径、外径测量仪器,所有这些科学技术的发展构成了我们今天坐标计量技术的基础。
几何量测量无处不在,不仅存在于传统的构架式测量机,还包括大至宇宙、地球、城市小至医学、微电子纳米的测量,而应用坐标测量的概念,软件的处理方法和探测系统均有它广泛的适用性或相似性。超大尺寸的宇宙空间测量,这时的精度要求在1000km到10m之间;而大尺寸测量,包括了地球、山脉、城市、建筑物的测量,如图1-2所示,这时的测量精度在10m到100pm之间;中等尺寸的测量,包括了工业制造领域大型的飞机、汽车、船舶、机车所采用的测量工具和手段,这时的精度要求在100pm到20pm之间;小尺寸的零部件测量,包括通用工业领域制造的各种零部件,这时的精度要求往往会在20pm到0.3pm之间。同时,随着技术的发展,几何量测量正向着纳米测量快速前进,这迎合了一些生物技术和微电子技术发展的需要,精度要求进入了0.3pm之内。如图1.3所示,针对测量领域的不同,目前世界上也推出了各种相关的产品和技术以解决各种领域的测量难题。同时,几何量测量技术,也呈现出相互融合、共同发展的态势。
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