核聚变装置的安装定位测量技术研究

发布时间：2023-11-22 19:49

　　随着核聚变科学在我国的快速发展,促进了核聚变装置的研发与安装,目前国内的主流核聚变装置为托卡马克型,由于技术参数要求变高,核聚变装置的尺寸也变得更大。现今,大尺寸装置的高精度定位和安装的难度,对大型装置的研究和发展产生了制约,传统的测量方法难以满足当下装置的安装精度要求,而激光跟踪仪的出现和发展,使得大型装置的高精度安装得以实现。激光跟踪仪是一种测量范围广、精度高且携带方便的移动式测量设备,它操作简便,设站灵活,能够适应较复杂的测量环境,因此非常适合应用在核聚变装置的安装测量中。本文首先介绍了一些适用于测量空间大尺寸物体的测量系统,通过各测量系统的测量范围、精度和设站灵活程度的比较,确定激光跟踪仪适合用于核聚变装置的安装测量,讲述国内外的激光跟踪仪的发展,并详细介绍了激光跟踪仪的测量原理以及其测量误差的主要来源。研究了坐标系变换原理,并用python程序实现坐标系变换过程,得到单次坐标变换的误差量级,在此基础之上,加上符合激光跟踪仪的测量误差,仿真出加入误差后的转站精度。由于测量方案中需要进行多次转站,从而会产生累积误差,通过仿真确定累积误差量级,并在转站中公共点的选择、中转站的选择和...

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 大尺寸空间测量技术研究现状
        1.2.2 激光跟踪仪国内外发展现状
    1.3 研究内容
第二章 激光跟踪仪测量原理及误差分析
    2.1 激光跟踪仪测量系统的测量原理
    2.2 激光跟踪仪的关键技术
        2.2.1 测角技术
        2.2.2 测距技术
        2.2.3 六自由度测量技术
        2.2.4 跟踪控制技术
    2.3 激光跟踪仪测量误差来源分析
        2.3.1 激光跟踪仪测角误差
        2.3.2 激光跟踪仪测距误差
    2.4 本章小节
第三章 基准网的模拟组建
    3.1 转站过程的模拟及精度分析
        3.1.1 坐标系变换原理
        3.1.2 罗德里格矩阵法
        3.1.3 模拟转站精度分析
    3.2 坐标系变换的误差分析
    3.3 转站过程中减小误差的方法
        3.3.1 两站间公共点位的选择
        3.3.2 中转站的选择
        3.3.3 点位统一的解算方法
    3.4 基准网的仿真结果
    3.5 本章小节
第四章 磁约束核聚变托卡马克装置的测量方案
    4.1 基准网的测量方案
        4.1.1 基准网的设置原理
        4.1.2 基准网设计要求和方案
    4.2 测站位置的布局方案
    4.3 核聚变装置部件的测量方案
    4.4 本章小节
第五章 磁约束核聚变托卡马克装置的安装精度
    5.1 装配坐标系的组建
    5.2 装置部件的安装精度分析
    5.3 本章小节
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果



本文编号：3866035