多测站测量角量误差的最小二乘修正

在使用光测网对运动目标进行多站定位时,由于受到诸多干扰因素的影响,定位点的测量值并不唯一,从而影响目标定位的精度。提出一种新的迭代初始值-----公垂线中点。为了进一步提高估计精度,结合多站最小二乘交汇定位法对目标定位,并对各测站的测量角量做了残余系统误差的最小二乘修正。最后,还给出一个随机模拟实例以验证所提算法的可行性。

基于多站分时测量的滚杠传输直线度优化

为保障高精密滚杠传输系统的传输直线度,提出一种基于多站分时测量的直线度优化方法。该方法通过一台激光跟踪仪在不同站位测量到相同目标点的距离,来确定激光跟踪仪在各个站位的基点坐标及各目标点的位置坐标。该方法提高了激光跟踪仪的测量精度,并克服激光测量局部盲区问题。通过目标点坐标拟合空间直线,依据目标点坐标与拟合理论位置的偏差调整滚杠,从而优化滚杠传输机构传输直线度。优化结果表明,滚杠传输系统传输直线度有显著提高。

采用多站图像直线特征的飞机姿态估计

在角平分线方向向量法基础上提出了一种新的基于直线特征的飞机姿态多站测量方法。首先,用角平分线方法计算飞机的中轴线及其共面垂线的方向向量,由此得到飞机参考系到经纬仪摄像机参考系的旋转矩阵。然后,提取所有测站经纬仪图像上机翼边缘的直线特征,联合经纬仪俯仰方位角等参数,推导出直线特征的目标空间共面总误差函数,并使用改进的正交迭代方法优化旋转矩阵使总误差最小。最后,分解优化后的旋转矩阵得到飞机的姿态值。仿真实验得到的四站测量精度为0.17°,图像处理速度为32frame/s,比角平分线法有了大幅的提高,另外,算法处理速度能达到实时。这些结果证明了文中方法的有效性和优越性。

非理想条件下LRCS测量误差分析和校正

为了减小激光雷达散射截面(LRCS)测量过程中激光能量和大气状态不稳定带来的测量误差,提高LRCS测量准确度,采用基于多个探测单元同时测量的多站对比误差校正方法,推导了一个新的LRCS计算公式,讨论了传统对比方法测量LRCS的适用范围和局限性,分析了在非理想条件下激光器的能量起伏和大气状态的变化对LRCS计算带来的误差,并通过实验对两种方法的测量结果进行了分析比对。结果表明,设计的多站比对测量方法科学可行,采用多站对比公式计算的LRCS值准确度高,可以有效减小或消除测量过程中激光能量和大气状态的不稳定带来的测量误差。

基于激光跟踪仪的数控机床几何误差辨识方法

激光跟踪仪作为一种三维测量仪器在工业测量中得到广泛应用,利用激光跟踪仪采用多站分时测量方法实现数控机床几何误差的快速、高精度检测。该方法通过控制机床按设定的路径在3D空间进给,一台激光跟踪仪先后在不同的基站位置对机床相同的运动轨迹进行测量,基于全球定位系统(Global positioning system,GPS)定位原理,确定基站的相对空间位置与各测量点的空间坐标,然后辨识出机床的各项几何误差。通过建立多站分时测量机床精度的数学模型,给出多站分时测量的算法原理,并推导出机床各项误差的分离算法,同时通过仿真验证该误差分离算法的可行性。试验表明,激光跟踪仪采用多路分时测量方法在4 h内完成对一台数控铣床的精度检测,并分离出铣床的各项误差,该方法具有快速、精度高等优点,在中高档数控机床的精度检测中具有一定的应用前景。

应用激光跟踪仪的数控机床几何精度检测

为了对数控机床几何精度进行快速、高精度检测,提出了一种基于激光跟踪仪的多站分时测量方法.该方法通过一台激光跟踪仪先后在不同的基站位置对机床相同的三维空间进给运动轨迹进行了测量,利用测量得到的大量测量点到不同基点的距离变化量建立了超定方程组.采用最小二乘法对方程组求解,准确标定出机床运动过程中各测量点的坐标,然后分离出机床的各项几何误差.通过对多站分时测量的原理分析,给出了多站分时测量方法的具体算法,并对该方法的测量误差进行了分析.仿真和实验结果表明,多站分时测量方法是可行的,该方法具有快速、精度高等优点,适合中高档数控机床几何精度的检测.

基于数码相机的孔群定位与数控钻孔

提出基于数码相机摄像、螺孔影像中心定位、多站摄像、自检校光束法平差、螺孔群的一次定位以及数控钻孔的一整套新生产流程。强调在摄像测量中以像素为单位表示像方所有量 (包括像点坐标、内方位元素和各类畸变 )的可行性 ,而且此种措施简化了非方形像素间隔的检校。

激光跟踪多站分时测量基站布局研究

利用激光跟踪仪并采用多站分时测量方法检测机床精度时,为了减小激光跟踪仪所在基站位置分布对测量结果的影响,对基站布局优化开展研究。分析了激光跟踪多站分时测量中基站分布位置对基站标定精度的影响。引入全球定位系统(GPS)测量中的位置精度衰减因子(PDOP)作为评价基站分布位置是否合理的指标,并构建了基站布局优化函数。在此基础上,针对测量时机床的三种不同运动区域(1D直线、2D平面、3D空间),依据建立的基站分布优化函数对最优基站位置进行确定,并分析了空间不同位置处PDOP的变化规律,为现场测量基站位置的合理分布提供了参考依据。