大尺寸激光测距过程中环境因素对测量精度影响的研究

发布时间：2017-09-13 07:13

  本文关键词：大尺寸激光测距过程中环境因素对测量精度影响的研究

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【摘要】：本学位论文源于国家自然科学基金项目“基于无线传感网络引导的高精度超大空间坐标测量网络构建关键技术”(项目编号51275149),该项目研制一种无线传感引导的超大尺寸坐标测量网络,所采用的测量方案为：用3个及以上出射点坐标已知的激光测距传感器,测得各个激光测距传感器与目标靶心的距离,计算得到目标靶心的空间坐标。但在超大尺寸激光测距过程中,不可控的环境因素(温度、湿度、光照、风速等)可能会对测距精度造成影响。本硕士论文的任务是确定主要的环境误差源,建立环境误差因子的准白化模型,实时在线的误差修正,实现高精度激光测距。本学位论文的主要研究内容及成果为：1.方案分析。通过查阅大量国内外相关文献,理论的方法多是针对单参数、小范围、均匀场等情况,本文选择实验研究的方法：研制环境监控系统,构建环境因子按规律变化的仿真环境,实时获取环境信息,确定主要的环境误差源,建立主要环境误差因子的准白化模型,实时在线误差修正。2.环境监控系统的硬件研制。提出了系统总体框架,对环境探测节点、主控节点进行了硬件电路设计与制作。3.环境监控系统的软件研制。针对系统的功能需求与相关实验,实现了传感器信号采集模块程序、网络通讯程序的编写与管理模式软件的开发。4.完成了实验研究。包括系统的性能比较试验、温湿度传感器的标定性实验、尺寸测量误差随误差因子的变化的研究性实验、测距过程中节点分布性实验、误差修正是否正确的验证性实验。实验结果表明主要的环境误差因子的实时在线的误差修正,提高了激光测距精度。
【关键词】：环境误差源 大尺寸 激光测距传感器 实时在线 云计算平台
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH744.5
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-16
• 第一章 绪论16-19
• 1.1 研究背景及意义16
• 1.2 减少环境因素对几何量测量影响方法的分析与选择16-17
• 1.3 本论文的主要研究内容17-19
• 第二章 环境监控系统的硬件研制19-39
• 2.1 系统总体方案研究19-20
• 2.2 确立主要环境误差因子实验研究20-24
• 2.3 环境监测模块设计24-28
• 2.4 网络通讯模块设计28-34
• 2.5 主控模块设计34-38
• 2.6 本章小结38-39
• 第三章 环境监控系统的软件研制39-65
• 3.1 系统软件总体结构设计39
• 3.2 传感器信号采集模块39-42
• 3.3 网络通讯功能实现42-53
• 3.3.1 局域网通讯功能的实现42-47
• 3.3.2 互联网通讯功能实现47-53
• 3.4 Windows Azure云平台模式控制53-60
• 3.4.1 云平台的概述与选择53-54
• 3.4.2 基于Windows Azure环境监控方法研究54-56
• 3.4.3 Windows Azure云平台设计与软件部署56-58
• 3.4.4 Windows Azure与MATLAB相结合的复杂计算方法研究58-60
• 3.5 本地模式控制60-64
• 3.5.1 环境监控中心控制平台功能60
• 3.5.2 环境监控系统交互界面设计60-64
• 3.6 本章小结64-65
• 第四章 实验研究65-76
• 4.1 系统性能比较实验65-66
• 4.2 温湿度传感器标定性实验66-70
• 4.3 尺寸测量误差随温湿度变化的研究性实验70-72
• 4.4 测距过程中节点分布性实验72-74
• 4.5 误差修正是否正确的验证性实验74-75
• 4.6 本章小结75-76
• 第五章 总结与展望76-78
• 参考文献78-81
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况81-82
• 附录：环境探测节点与主控节点原理图82

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

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中国硕士学位论文全文数据库 前1条

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本文编号：842270