大尺寸测量场不确定度分析与优化
发布时间：2020-04-27 19:36
【摘要】：随着测量辅助装配技术的应用,飞机数字化装配测量场的精度成为飞机装配质量的重要保证之一。使用不确定度这个概念来评价测量场的精度更加准确可靠。根据基准位置、测量仪器位置运用协方差传播率建立测量场不确定度的数学模型,可以评估精度是否合格,还能通过数学模型优化基准布设和站位规划,从而提高测量场的精度。在测量场构建完成的情况下,可以根据实际拟合误差重复加权平差,进一步提高坐标转换的精度。本文主要研究内容如下:(1)针对基准点对称分布这一特殊情况进行研究。通过理论推导得到基准位置及其不确定度与三个平移参数的不确定度之间的关系;考虑到矩阵运算的复杂性,采用蒙特卡洛方法研究三个旋转参数的不确定度。分析由仿真得到的多组数据,给出了坐标转换不确定度的公式。(2)基于待测点位置坐标和测量仪器位置参数建立仪器的测量不确定度模型,然后考虑坐标转换带来的协方差传播问题建立测量场不确定度模型,基于该模型开发三维可视化软件并进行不确定度分析。(3)提出了一种将多个测量系统数据融合的算法,并求出融合测量值的不确定度;基于融合测量值不确定度模型,借助MATLAB工具的算法库,进行测量站位的优化。(4)针对个别基准坐标可能出现大误差的情况,提出了改进的迭代重复加权最小二乘算法,优化了坐标转换的精度。
【图文】：
图 1.1 CMM 用于汽车外形检测在三十多年前一经出现便受到包括波音、空客在内的各个飞机制造外应用最广的大尺寸测量设备[13]，如图 1.2 所示。激光跟踪仪根据维测量，通过测距装置得到跟踪头中心到被测点的距离，通过角度方向的偏转角的大小[14]，然后将球坐标测量数据转换成直角空间三量精度可以达到 Uxyz= 15μm + 6 μm / m，也就是说在 12 m 的测量距差也能保证在 0.1 mm 以下。它的测量范围也十分广泛，可达 50 m也受到跟踪头极限俯仰角为±45°的制约，在布设测量仪器的位置
图 1.1 CMM 用于汽车外形检测仪在三十多年前一经出现便受到包括波音、空客在内的各个飞机制造厂内外应用最广的大尺寸测量设备[13]，如图 1.2 所示。激光跟踪仪根据球三维测量，，通过测距装置得到跟踪头中心到被测点的距离，通过角度编平方向的偏转角的大小[14]，然后将球坐标测量数据转换成直角空间三维测量精度可以达到 Uxyz= 15μm + 6 μm / m，也就是说在 12 m 的测量距离误差也能保证在 0.1 mm 以下。它的测量范围也十分广泛，可达 50 m[15量也受到跟踪头极限俯仰角为±45°的制约，在布设测量仪器的位置的
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：V262.4
【图文】：
图 1.1 CMM 用于汽车外形检测在三十多年前一经出现便受到包括波音、空客在内的各个飞机制造外应用最广的大尺寸测量设备[13]，如图 1.2 所示。激光跟踪仪根据维测量，通过测距装置得到跟踪头中心到被测点的距离，通过角度方向的偏转角的大小[14]，然后将球坐标测量数据转换成直角空间三量精度可以达到 Uxyz= 15μm + 6 μm / m，也就是说在 12 m 的测量距差也能保证在 0.1 mm 以下。它的测量范围也十分广泛，可达 50 m也受到跟踪头极限俯仰角为±45°的制约，在布设测量仪器的位置
图 1.1 CMM 用于汽车外形检测仪在三十多年前一经出现便受到包括波音、空客在内的各个飞机制造厂内外应用最广的大尺寸测量设备[13]，如图 1.2 所示。激光跟踪仪根据球三维测量，，通过测距装置得到跟踪头中心到被测点的距离，通过角度编平方向的偏转角的大小[14]，然后将球坐标测量数据转换成直角空间三维测量精度可以达到 Uxyz= 15μm + 6 μm / m，也就是说在 12 m 的测量距离误差也能保证在 0.1 mm 以下。它的测量范围也十分广泛，可达 50 m[15量也受到跟踪头极限俯仰角为±45°的制约，在布设测量仪器的位置的
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：V262.4
【参考文献】
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1 黄鹏;王青;李江雄;俞慈君;柯映林;;激光跟踪仪三维坐标转换综合优化方法[J];计算机集成制造系统;2015年11期
2 侯玉宏;;基于蒙特卡洛法的探测传感器基准误差仿真[J];现代电子技术;2015年12期
3 朱永国;黄翔;李泷杲;杨国为;;飞机装配高精度测量控制网精度分析与构建准则[J];中国机械工程;2014年20期
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本文编号：2642578
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