室内空间测量定位系统网络布局优化

室内空间测量定位系统(w MPS)是一种采用光平面交会的分布式大尺寸室内空间坐标测量系统,在众多影响其测量定位精度的因素中,发射站的网络布局直接影响着系统测量精度和使用效能。为优化系统的网络布局,本文从该系统的测量方程入手,提出了测量矩阵的条件数是衡量多平面交会优劣的量化指标,并建立数学模型,以此为优化目标,采用遗传算法作为优化工具,实现了指定测量空间下最优网络布局。最后设计了实验进行验证,实验结果表明该方法能有效提高测量精度。

室内空间测量定位系统布局仿真研究

室内空间测量定位系统是基于光平面交会原理的大尺寸分布式坐标测量系统,具备大量程、高精度、多任务并行、全空间实时测量等特点,应用广泛。该测量系统在测量过程中需要在空间不同位置放置多个发射站同时工作,而发射站在空间的不同布局对测量精度有着较大影响。为得到一种较好的布局,研究发射站光平面在测量点的不同交会方式对测量稳定性的影响,推导建立数学模型,以此来评价布局的优劣。在此数学模型基础上设计遗传算法来求解较优布局,并对实际测量中常用的两站到四站的测量系统进行优化仿真研究。仿真结果表明在给定测量条件下,利用此数学模型设计的算法可以优化布站,得到一种较好的空间布局,提高测量稳定性。

工作空间测量定位系统最佳测量点的确定方法

工作空间测量定位系统(workspace Measuring and Positioning System,w MPS)是一种基于旋转激光扫描平面交会的室内大尺寸定位系统。它可实现计量精度的三维坐标测量,主要应用于制造加工及装配领域的测量和检测任务。作为一种大尺寸的测量系统,与中小尺寸测量系统相比,它的测量空间与测量精度的矛盾更加突出。如何寻找此系统所覆盖测量空间内精度最高的一个点或者以此点为中心的一个区域是一个非常重要而且有意义的问题。从该测量系统的测量原理出发,与传统经纬仪相对比,给出一种利用解算方程系数矩阵的条件数作为评价空间交会优劣的评价模型,继而引入粒子群算法来求解测量空间内的最佳测量点,实验结果表明:评价模型和对应的求解方法是正确的,也是有效的,利用此方法得到的测量点为中心的区域坐标不确定度最小,而且此方法为今后的发射站布局问题的研究打下了有益的基础。