系统参数标定过程对多边坐标测量系统测量不确定度的影响

发布时间：2021-07-14 07:12

　　坐标测量结果的不确定度评定是多边坐标测量系统待解决的关键问题之一。实际应用中,系统通常需标定系统参数后再进行测量,因此系统参数标定过程会对测量结果产生重要影响,但目前还缺乏相关研究。为了对其准确评定,建立了多边坐标测量模型,分析了测量不确定度的空间分布特性,重点研究了系统参数标定的影响并评定了整体测量不确定度。结果表明,目标点的x坐标、y坐标、z坐标测量不确定度分别优于0.004 0 mm、0.003 8 mm、0.005 3 mm,且测量不确定度的空间分布呈现径向、轴向不同的特点。进行了坐标测量精度验证实验,结果表明,两目标点间测距量不确定度优于0.005 3 mm,各组E_n值均小于1,验证了评定结果的准确性。研究了各不确定度分量对总体测量不确定度的影响,其不确定性主要来源是反射镜的光学中心偏差以及系统参数标定不确定度,表明系统参数标定过程对多边坐标测量系统测量不确定度的影响不容忽视。 

【文章来源】：仪器仪表学报. 2020,41(11)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

多边坐标测量系统

需要指出的是,多边坐标测量系统通过多台测站到目标点的交汇测量原理实现目标点坐标的解算,由于存在测距不确定度,表现为存在一个以目标点为中心的环形区域,如图2所示。两台测站LT1和LT2位于彼此已知的距离d处,由于两台测站对3个目标点的距离测量存在测长不确定度,则两台测站的环形重叠区域即为目标点坐标的不确定区域[12]。可明显看出多边坐标测量系统测量不确定度的空间分布特性,即测量不确定度径向、轴向的空间分布特性不同。图中在目标点B和目标点C的情况下,C与两台测站同光轴,此时重叠区域的轴向与径向不确定度存在较大差异,近似为菱形,表现为目标点测量结果的不确定范围较大;B处重叠区域与LT1和LT2间距d有关,d越小则目标点B处的轴向与径向不确定度差异越大;而目标点A位置的轴向、径向不确定度较接近,属于较合理的测量位置。因此实际测量时,应尽量避开目标点与多台测站同光轴的不利方位,测站间距也应该尽量增大。

多边坐标测量系统测量过程中需要跟踪反射镜的光学中心,由于遮挡、入射角度限制等因素影响,需要转动反射镜使它对准激光跟踪干涉仪。由于反射镜存在球面圆度误差,转动过程中会导致球心位置发生跳动;此外,由于必然存在反射镜制造误差,反射镜的光学中心与机械中心会产生偏差,实际瞄准目标点位置与理想目标点位置会产生偏移[10],如图3所示。在不同测站处测量目标点A时,实际瞄准的反射镜光学中心坐标(图3中各点A′均为点A的可能偏移位置)为:

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3283682