大空间坐标测量网络的精度自适应构建方法

发布时间：2019-11-30 08:23

【摘要】：针对重大装备测量中,测量点分散、坐标测量精度要求不尽一致的现实情况,提出了多边法空间坐标测量网络的精度自适应构建方法,能实现快速、低成本地构建同时符合不同测量点不同坐标测量精度要求的测量网络。方法根据测量点的概略坐标及坐标测量精度要求,使用改进的"免疫克隆算法"搜索网络布局,即首先随机生成若干组初始网络布局,然后计算初始布局测量网络下各测量点的理论坐标测量精度与要求的坐标测量精度之间的差值,并在差值较小的若干组网络布局的基础上生成新的初始布局,重复上述过程,直至所得布局测量网络能满足所有测量点的坐标测量精度要求。所提方法提高了网络的构建效率,降低了网络的构建成本。
【图文】：

M6安装位置/m(8．5，27．3，9．6)(9．7，3．5，9．7)(28．2，24．8，9．6)(32．4，3．2，8．2)(43．7，2．9，10．0)(46．9，25．5，9．5)误差指数/mm－0．08表5经验布局下的误差指数Table5Errorindicesinexperiencelayouts测量基站编号M1M2M3M4M5M6误差指数/mm精度要求1对应的布局(17，2，10)(17，28，10)(33，2，10)(33，28，10)0．70精度要求2对应的布局(5，2，10)(5，28，10)(21，15，10)(31，2，10)(31，28，10)1．08精度要求3对应的布局(4，2，10)(4，28，10)(28，2，10)(28，28，10)(49，2，10)(49，28，10)0．02图1各组实验的计算耗时情况Fig．1Timeconsumingoftheexperiments另外，三组实验计算耗时情况如图1所示，可以看出耗时与优化结果中测量基站的数量正线性相关，与算法的时间复杂度分析结果相符。5结论多边法空间坐标测量网路下测量基站的数量及安装位置对测量点的坐标测量精度有较大影响，本文定量分析了测量基站安装位置与测量点坐标测量精度之间的关系，并在此基础上提出了以改进的免疫克隆算法为核心的精度自适应构建方法。为验证方法的可行性，对所提方法进行了仿真实验。实验结果表明所提方法能够在同时满足各测量点坐标测量精度要求的条件下，快速确定构建坐标测量网络所需的最少测量基站数量及此时测量基站的安装位置。此外，本文所建模型对实际问题进行了简化。因此按所提方法构建网络时，实际坐标测量精度会有所降低。为此，可在求解测量基站数量及安装位置时预留一定的精度余量，即计算时降低测量基站的测距精度。综上所述，本文多提方法对于大空间坐标测量网络的构建具有重要的指导意义，减少了网络构建过程中测量基站安装的盲目性，提高了测量网络的构建效率，降低了测量网络的构建成本。参考

M6安装位置/m(8．5，27．3，9．6)(9．7，3．5，9．7)(28．2，24．8，9．6)(32．4，3．2，8．2)(43．7，2．9，10．0)(46．9，，25．5，9．5)误差指数/mm－0．08表5经验布局下的误差指数Table5Errorindicesinexperiencelayouts测量基站编号M1M2M3M4M5M6误差指数/mm精度要求1对应的布局(17，2，10)(17，28，10)(33，2，10)(33，28，10)0．70精度要求2对应的布局(5，2，10)(5，28，10)(21，15，10)(31，2，10)(31，28，10)1．08精度要求3对应的布局(4，2，10)(4，28，10)(28，2，10)(28，28，10)(49，2，10)(49，28，10)0．02图1各组实验的计算耗时情况Fig．1Timeconsumingoftheexperiments另外，三组实验计算耗时情况如图1所示，可以看出耗时与优化结果中测量基站的数量正线性相关，与算法的时间复杂度分析结果相符。5结论多边法空间坐标测量网路下测量基站的数量及安装位置对测量点的坐标测量精度有较大影响，本文定量分析了测量基站安装位置与测量点坐标测量精度之间的关系，并在此基础上提出了以改进的免疫克隆算法为核心的精度自适应构建方法。为验证方法的可行性，对所提方法进行了仿真实验。实验结果表明所提方法能够在同时满足各测量点坐标测量精度要求的条件下，快速确定构建坐标测量网络所需的最少测量基站数量及此时测量基站的安装位置。此外，本文所建模型对实际问题进行了简化。因此按所提方法构建网络时，实际坐标测量精度会有所降低。为此，可在求解测量基站数量及安装位置时预留一定的精度余量，即计算时降低测量基站的测距精度。综上所述，本文多提方法对于大空间坐标测量网络的构建具有重要的指导意义，减少了网络构建过程中测量基站安装的盲目性，提高了测量网络的构建效率，降低了测量网络的构建成本。参考

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