大尺寸空间坐标测量系统精度标定技术研究

发布时间：2019-08-09 10:40

【摘要】：在现代工业尤其是航空航天等领域,大尺寸空间坐标测量系统的应用越来越广,对其标定技术的研究也越来越迫切。激光跟踪测量系统以其测量范围大、测量精度高、便携等优点,成为大尺寸空间坐标测量系统中的佼佼者,本文的主要研究对象就是它的测量精度标定技术。本文对激光跟踪测量系统的基础理论进行研究,分析影响单站激光跟踪测量系统测量精度的因素,提出一种单站激光跟踪测长精度标定的方法和装置；建立多站激光跟踪测量系统的测量模型,对几种常用的转站算法进行仿真,结果证明加权整体最小乘法的转站误差最小；提出将利用加权整体最小二乘法转站后再经数据融合的蒙特卡洛法用于多站激光跟踪测量系统的精度标定。本文提出的多站激光跟踪测量系统精度标定方法的标定结果：仿真实验中测长局限于5m,所得的测长不确定度σd=0.0218mm,相对误差为2.3%,水平角测量不确定度σα=4.4",垂直角测量不确定度σα=2.1"；实物实验中测长局限于6m,所得的测长不确定度σd=0.038mm,相对误差σd=27%,水平角测量不确定度σα=2.8”,垂直角测量不确定度σα=2.7"；仿真实验和实物实验得出的不确定度与理论值接近且都在同一数量级,验证了利用加权整体最小二乘法转站后再经数据融合的蒙特卡洛法可以用于多站激光跟踪测量系统的标定。
【图文】：

三坐标测量机,桥式

目前出现了复合式光学三坐标测量机，例如德国 Werth 公司研发的复合式光学三标测量机，可选配接触式测头、点激光、线激光、光纤、色敏、X 射线等各种传感以及 CCD 图像处理系统，，满足各个行业的需求。1.1.2 关节臂式坐标测量系统关节臂式坐标测量系统由多节关节臂构成，关节臂的臂长是经过标定的，各个关处均有高精度测角装置，因此，可以通过关节臂的臂长和关节的旋转角度计算出被点的三维坐标[7]。如图 1.2 所示为海克斯康公司的 ROMER 内置型绝对关节臂测量机

测量臂,坐标测量系统,臂长,复合式

目前出现了复合式光学三坐标测量机，例如德国 Werth 公司研发的复合式光学三标测量机，可选配接触式测头、点激光、线激光、光纤、色敏、X 射线等各种传感以及 CCD 图像处理系统，满足各个行业的需求。1.1.2 关节臂式坐标测量系统关节臂式坐标测量系统由多节关节臂构成，关节臂的臂长是经过标定的，各个关处均有高精度测角装置，因此，可以通过关节臂的臂长和关节的旋转角度计算出被点的三维坐标[7]。如图 1.2 所示为海克斯康公司的 ROMER 内置型绝对关节臂测量机
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN249

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