基于激光跟踪仪的天线空间位置测试与标定方法

激光跟踪仪具有测量范围大、精度高等特点,在各个领域得到广泛应用。本文介绍了激光跟踪仪在天线空间位置等方面的具体应用。     

基于激光跟踪仪的两维平面扫描系统综合参数的测量方法研究

两维平面扫描系统是一种常用于各类相控阵体制天线内场调试的机械装置,具有体积庞大、测试参数众多、不易测量等特点。本文从两维平面扫描系统的主要技术指标入手,提供了一种使用激光跟踪仪测量其各项参数的方法,并对测量过程中影响结果的不确定度分量进行分析。     

光电跟踪误差校准技术的研究

研制光电跟踪仪校准系统,利用激光跟踪仪跟踪光电跟踪仪并采集测量数据,剔除其中存在的粗大误差得到有效数据,采用球面拟合最小二乘法确定光电跟踪的中心。建立合理的坐标转换模型,实现激光跟踪仪的中心向光电跟踪仪的中心坐标转换,并将二者的测量数据进行对比得到校准结果。利用VB和MATLAB软件结合的方法对数据进行分析与处理,提升运算效率。举例给出光电跟踪仪校准系统的测试结果,并对其不确定度进行分析,证明了此校准系统的可靠性,为跟踪及瞄准系统的参数校准提供了参考。     

一种天线转向精度标定方法

随着技术的发展,天线被广泛应用于各个领域。天线的转向精度直接应影响探测的准确性。提出一种基于激光跟踪仪的天线转向精度标定方法,通过测量定位点得到坐标值,建立空间圆方程并用最小二乘法求解;利用坐标系转换算法分离轴向跳动;分析了影响圆拟合精度的因素并给出了优化方案。现场标定实验证明了方法可行性。     

基于速度三角波的激光跟踪仪动态定位误差校准技术的研究北大核心CSCD

激光跟踪仪作为大尺寸精密坐标测量仪器,其动态定位误差精度备受关注。而其校准技术还停留在静态校准和动态跟踪性能校准的状态下。在少有对激光跟踪仪动态定位误差校准的前提下,通过对激光跟踪仪的误差分析,提出了基于速度三角波的激光跟踪仪动态定位误差校准方法,并对校准模型中运动目标的规律和运动轨迹进行了分析,设计了激光跟踪仪校准实验。实验结果论证了校准方案的可行性和必要性,对最大测量速度赋予了更为详细的定义。     

激光跟踪仪测量曲面的测量不确定度研究

针对激光跟踪仪用于曲面轮廓度测量的不确定度评定问题,在论述了激光跟踪仪的标定和面向任务的测量不确定度的基础上,重点研究了Monte-Carlo模拟方法评价面向任务的不确定度的基本思想,并提出了虚拟激光跟踪仪的概念.最后通过实验研究,验证了采用Monte-Carlo模拟方法评价激光跟踪仪测量曲面轮廓度的不确定度是可行的.     

激光跟踪仪动态参数自动测试系统设计

介绍了中国计量科学研究院最新研制的激光跟踪仪动态参数自动测试系统.当前,对激光跟踪仪的评价普遍局限于静态参数的评定上,而该系统却通过测量激光跟踪仪在动态条件下的各性能指标,弥补了在动态指标评定方面的缺陷,从而可以从静态、动态两个方面对激光跟踪仪进行全面的评价.     

基于激光跟踪仪和坐标测量臂的工业测量系统

针对激光跟踪仪测量大尺寸复杂结构目标时存在测量盲区的问题,将激光跟踪仪和坐标测量臂联合起来组成一种新型工业测量系统。以激光跟踪仪为系统的测量基准,采用基于bundle技术的多公共点作为坐标测量臂坐标系与激光跟踪仪坐标系的联系纽带,充分利用激光跟踪仪测量准确度高和坐标测量臂灵活的特点,可以有效完成复杂大型工业测量任务。     

基于多基站激光跟踪仪的机器人位姿精度测试方法

针对机器人末端位姿精度测试的需求,提出了基于多基站激光跟踪仪的测试方法。该方法采用三靶球测量方案,通过非线性最小二乘法求解转站参数,并融合多基站测量数据实现机器人末端位姿精度的测试。通过直线导轨和转台标准器对该方法的测试效果进行实验验证,结果显示相对于单基站激光跟踪仪的测试方法,三基站测量的定位精度提升了38.5%,定点重复精度提升了42.2%。将该多基站测试方案在型号为IRB14000的工业机器人上进行了试验,根据工业机器人性能规范及其试验方法国标(GB/T 12642)要求进行操作,得到了机器人位姿精度的测试结果,证明了该多基站测试方案的可行性。     

基于最小PDOP的跟踪仪顺次多站测量站位优化

工业机器人进行大型构件加工时，精确测量机器人与大型构件的相对位置关系是保证加工质量的关键。采用单台激光跟踪仪顺次多站法进行测量时，为了提高测量精度，充分考虑了激光跟踪仪的位置误差，对激光跟踪仪站位优化进行了研究。首先，探讨了激光跟踪仪测量误差主要来源，分析了顺次多站法测量原理；然后，基于最小位置精度衰减因子(PDOP)的方法进行了激光跟踪仪站位的优化，并给出了各站位位置测量精度最优的求解算法。最后，进行了站位优化前后的验证实验，结果表明：优化站位后测量系统的测量精度可提高50%以上，验证了站位优化方法的有效性。     

提升激光跟踪仪长度测量准确度的方法

提出了利用激光跟踪仪进行高准确度测量的方法.描述了激光跟踪仪测量时的特定设置,以获得具有激光干涉仪准确度的长度测量结果.通过几何推导,证明了这种方法不受激光跟踪仪角度测量的影响.列出了方法中主要的测量不确定度来源和不确定度合成的公式.     

机载SAR天线稳定平台自动化测试系统

根据SAR(Synthesis Aperture Radar,合成孔径雷达)平台的工作原理和需要测试的关键性能,以PXI虚拟仪器为核心,使用二维电控转台模拟载机角运动,使用激光测量装置测量平台跟踪误差,设计了机载SAR天线稳定平台的新型自动化测试系统,介绍了系统的结构、软件构成及工作原理。     

激光跟踪仪的动态特性研究

设计制造出一种标准圆轨迹发生器，可为标准反射镜的运动提供高精度的规定轨迹。介绍了在此基础上对激光跟踪仪的动态特性进行的研究和试验结果，并据此提出了激光跟踪仪动态特性评定的参数和方法，用于评价激光跟踪仪对物体运动轨迹的跟踪和测量能力。     

面向机器人标定的单激光跟踪仪顺序多站式测量系统建模与分析

为实现大型串联工业机器人的高精度标定,搭建了一种单激光跟踪仪的顺序多站式测量系统。该系统仅需单台激光跟踪仪,先后在不同的基站位置对工业机器人的末端位置进行独立测量,并基于多边测量方法计算机器人的末端位置。计算过程中仅需激光跟踪仪的距离信息,有效地优化了末端位置的测量不确定度。首先,建立了该测量系统的仿真模型,深入地分析了测量点的数量与分布形状、测量距离以及工业机器人定位精度等因素对系统测量精度的影响;然后,依据分析结果确定单激光跟踪仪顺序多站式测量系统的搭建方案。实验结果表明:该系统在2.5m距离上的测量误差仅为0.023mm,优于激光跟踪仪的测量精度,满足大型串联工业机器人参数标定的测量精度要求。     

激光跟踪仪现场校准设备相关问题探讨

本文根据现有的激光跟踪仪现场校准设备激光导轨的缺点,探讨了改进方案的导轨安装及干涉系统装校等相关问题,最后通过实验验证了改进后的设备能够为激光跟踪仪的现场校准提供精度高、寿命长且使用便捷的解决方案。     

一种提高激光跟踪仪转站准确度的方法

分析了激光跟踪仪在进行坐标转换时存在的测量误差,经过对跟踪仪转站算法的研究,提出了一种基于整体最小二乘的七参数布尔沙模型的坐标转换方法,并用Leica公司的AT960激光跟踪仪进行实验论证。研究结果表明,采用整体最小二乘法比传统最小二乘法进行坐标转换得到的结果更好,有利于提高激光跟踪仪转站的准确度。     

激光跟踪测量系统校验及在三维测量中的应用

介绍了激光跟踪仪（LTS）原理，提供了一种校验激光跟踪测量系统的方法。通过与高精度三坐标测量机（CMM）比对测量，检验其精度，实验结果表明角向误差是影响LTS精度的主要因素。利用激光跟踪仪对汽车外形进行扫描，建立其三维模型，发现测量中存在的问题，并提出解决方法，结果表明，激光跟踪仪应用于汽车车身扫描有操作简单、精度较高等优点。     

样条函数在激光跟踪仪测距补偿中的应用

激光跟踪仪测距精度取决于激光干涉仪(IFM)和激光绝对测距仪(ADM)的精度,就目前技术水平而言,IFM测距精度远高于ADM测距精度,因此需要对ADM测距误差进行修正。本文采用三次样条函数对激光跟踪仪全程ADM测距误差进行修正,并与线性误差修正方法进行了对比,结果显示三次样条函数能够更好地拟合误差曲线,改善修正后残余误差的均方差,均方差为0.007 mm,优于最小二乘直线拟合,从而提高激光跟踪仪测距精度和空间测量精度。     

激光跟踪仪校准中的测量不确定度评估

介绍了LTD500/LTD640/AT901-B激光跟踪仪示值校准结果的测量不确定度的评定过程,并验证了该方法的可靠性。对于目前激光跟踪仪示值校准过程的解决方案提出了一些自己的见解。即:如何在确保系统精度符合性要求的前提下,依据激光跟踪仪的用户的实际使用状况及各项标准测量不确定度的分量对测量结果影响的权重,来有效地选用校准仪器和确定被校仪器其校准项目及校准方法。     

利用Leica激光跟踪仪对工业机器人现场标定的方法

对基于激光跟踪仪的工业机器人标定的方法进行了介绍,分析了工业机器人的标定过程,该过程由建模、测量、参数辨识和补偿4个步骤组成。基于激光跟踪仪的标定方法也是按照这个步骤对工业机器人进行标定的。通过Leica激光跟踪仪和RoboDyn软件构建了工业机器人标定检测平台,并详细描述了在该平台下工业机器人的标定方法,最后以PANDA PR04D型工业机器人为实验对象进行了比对实验。实验结果验证了标定方法的有效性。