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,wMPS)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.     

工作空间测量定位系统定向网络结构强度评估方法

工作空间测量定位系统基于多站观测交会原理实现坐标测量,精确标定测量仪器的位姿参数则是实现系统高精度测量的前提。系统在定向过程中基于仪器观测量和几何约束信息建立多个观测方程,从而构建定向网络,其结构强度能够反映定向位姿参数的标定精度。但是,现场定向网络大多依据经验部署,其结构强度缺乏有效的评估方法,因此基于系统的隐函数数学模型及定向原理,推导出测量仪器位姿参数不确定度的表达形式,提出定向网络结构强度评估模型,并基于该模型计算得到的结构系数形成了定向网络结构强度的评价指标。采用仿真与实验的方式对比并验证了不同构型定向网络的结构强度,从而验证了该模型的正确性。通过对结构系数影响因素的分析,对定向网络的布局及结构优化提出了一定的指导性建议。     

扫描平面激光空间定位系统测量网络的构建

为了提高先进装备制造过程中大型工件测量与定位的精度与效率,构建了扫描平面激光空间定位系统测量网络,研究相应的坐标系配准技术以充分融合各测站的信息.结合单系统的单发射站基于旋转平面激光自动测角和双发射站交汇测量原理,提出了基于刚体重心基准的坐标系配准算法,将各单系统的测量数据有效整合,实现测量网络的构建.搭建了由4个发射...     

移动式电子地图空间定位系统研究

本文介绍移动式电子地图空间定位系统的基本概念，讨论它的体系结构、界面功能、空间索引机制以及新的数据库技术。     

基于光电扫描的工作空间测量定位系统误差分析

为研究工作空间测量定位系统的误差传递特性,建立了单发射站方位角/俯仰角测量模型及双发射站单元坐标测量模型。提出了以扫描角测量误差为基础的精度评价方法,通过分析扫描角与方位角/俯仰角之间的测量误差传递关系优化了激光发射站的几何结构。推导了双发射站单元坐标测量误差传递函数,并通过对坐标测量误差空间分布规律的分析求出了双发射站单元的最佳测量位置。使用两台发射站测量了某大型夹具顶端平台的位移,并通过与激光跟踪仪进行数据对比验证了所得结构。实验结果表明,当扫描角测量误差控制在5″以内时,双发射站系统可在5m×5m×3m的空间内实现优于0.25mm的精度。     

一种双星电子侦察定位系统的定位模型及解算

介绍了双星电子侦察定位系统的组成、工作原理、定位模型、解算方法、解算过程及其仿真解算；并就测量误差对定位误差的影响做了仿真计算，给出了定位误差随测量误差变化的一组数值；分析了该系统的应用范围、应用前景及与三星电子侦察定位系统的关系。     

基于加权最小二乘法的空间目标模拟器平面度测量与补偿研究

为减少空间目标模拟器负载台运动轨迹平面度 的测量误差,提高平面度的测量精度,以空间目标模拟器作为研究对象,通过物理建模和数 值计算定量地 分析了误差源,提出根据测试点坐标残差构建权值,采用加权最小二乘法拟合最佳平面,以 点面距离和二 面角作为评价指标进行平面度评定的新方法。在以激光跟踪仪为工具的非接触测量实验中, 依此方法对模 拟器负载台平面度进行校准,平面度精度达到0.4mm,二面角相比非 加权方法降低1个数量级。实验结果 表明在3m×2m的空间范围内,本文的校准和数据处理方法能够保证平面度的测量精度。     

工作空间测量定位系统定向参数修正方法

为保证工作空间测量定位系统的现场测量精度,需要在发射站姿态受到温度、震动等环境因素影响时对其定向参数进行修正。提出了一种以固定接收器为基准的定向参数修正方法,通过在工作空间内稳定参考点处安装的冗余接收器监控发射站工作状态并对定向参数进行实时在线修正,采用光平面参数描述的发射站几何模型推导了接收器坐标测量方程。在此基础上,以参考点坐标为已知条件,建立了基于共面约束的定向参数修正量优化方程,给出了平差解算方法。实验结果表明,当采用6个接收器进行修正时,系统坐标测量偏差在0.15 mm以内,满足现场大尺寸坐标测量的精度要求,有效提高了系统的可靠性、实用性。     

基于数据加权融合的wMPS系统定向方法

为了提高室内空间测量定位系统(wMPS)的定向 精度,提出了一种数据加权融合实现wMPS 各发射站间定向的新方法。方法引入激光跟踪仪控制场三维坐标约束和wMPS发射站光平 面约束,将测 量不确定度转化为权重进行优化分配,推导了误差传递函数,将摄影测量中的坐标系转换方 法用于单个 wMPS发射站与全局坐标系间的坐标转换初值的计算,最终建立数据加权融合的定向数学模 型并实现解算。 仿真表明,利用本文方法,定向平移量误差在0.09mm以内,用四元 数表示的旋转角误差在2.4＂以内。 按照本文方法定向后的系统,在8m×5m×4m的范围内进行实验,点位测量精度优于0.21mm,基准尺长比 对精度优于0.1mm。实验表明,本文方法与传统的利用已知控制点进 行定向的方法相比,定向精度得到了明显提高。     

利用GPS多普勒观测值精确确定运动载体的速度

讨论了利用GPS多普勒频移观测值确定运动载体速度的基本原理,估计出采用这一方法可以达到的精度。为验证该方法的可靠性及稳定性,选用两次有代表性的任务数据分别进行静态、动态的检验。数据处理采用SoftSurv（TM）v1．5事后处理软件。理论研究和数据处理结果均表明,在卫星分布较好的情况下,载体速度的确定可达mm／s级。     

一种大型弹箭动平衡测量系统及设计

讨论了一种方法来实现大型重物的动平衡测量,该方法设计了一个转台,用两根弹簧来感受不平衡量,使用传感器采集振动位移信号,转化为电信号进行测量。通过进行不平衡量的测量理论推导,得出输出波形与转台安放传感器处所受的力之间的关系。     

基于改进层次分析法的动力定位系统综合评价

文章从分析动力定位系统的体系结构入手建立系统评价的指标体系,即将测量效能、控制效能和推力效能3方面作为动力定位系统效能的第一层准则;位置参考系统可靠性、数据处理与融合能力、原动机功率转化能力等作为第二准则层。文章针对动力定位系统的效能评估工作,采用了改进的层次分析法为评估算法,以某耙吸式挖泥船为研究对象进行评估,最后评估结果与实际运行情况相符,验证了方法的可行性和有效性。     

一种跟瞄系统角误差的测量方法

介绍了跟瞄系统角误差一种测量方法的原理、数据处理方法以及测试结果。待测的跟瞄系统由光电跟踪引导系统和随动天线组成,先通过动力飞艇对跟瞄系统的跟瞄精度进行了测试,再利用无人飞机对跟瞄系统的跟瞄精度进行对比验证。测试得到的数据表明,该测试方法简单有效、费用低,可用于类似系统的角精度测量。     

田口方法在仪器最佳校准周期确定中的应用研究

仪器的校准周期多采用经验或定量分析等方法确定，缺少合理的经济效果分析。校准周期可以在校准的费用和风险中寻求最佳平衡。本文利用田口质量特性反馈控制系统，综合考虑仪器的使用、校准、调整等各个因素，可以给出其最佳校准周期。考虑到仪器的多元测量质量特性，马田系统被用来计算质量损失函数中的初期管理界限和容差。此方法适于各类仪器、测量标准的最佳校准周期确定，经实际运行，已验证其实用性和正确性。     

一种实用的压电常数测试系统及测试精度分析

提出了由一种实用元件——压电双晶片测量压电材料的压电常数d31的方法。这种测量方法不同于通常的由标准样品测量压电材料参数的方法。文中给出了测量原理、测量装置等。理论和实验结果表明:这种新的测量方法是可行的。设备简单、价廉,操作容易,精度较高。     

电工测试多媒体教学培训系统的开发及使用

针对“电工测试基础”课程的特点,论述了开发“电工测试多媒体教学培训系统”的必要性以及该软件的设计思路和软件的使用方法。     

CCD测量系统光学设计实用方案

文章介绍一种实用的CCD摄像检测系统中光学系统的设计方案。依此可以采用光学行业的现有产品,克服了光学系统设计与制造周期长、成本高的弱点。文章还提供了作者实际应用的实例,效果相当满意。     

基于像素距离加权的室内成像定位研究

针对室内成像定位技术受随机噪声的影响较大、定位误差较高的问题,提出了一种基于像素距离加权的室内成像定位技术。在室内屋顶布设多个红外LED,依靠成像传感器获得红外LED信标的像点,将成像点到成像传感器中心的像素距离作为加权因子引入室内成像定位算法中,可以有效地提高室内定位精度。并进行了仿真实验,实验选择4m×4m×3m的空间区域模拟室内环境,当布设的红外LED信标数量为3时,应用改进后的算法可以获得10cm以内的定位误差性能,并且误差波动不超过5cm。另外,随着布设信标数量的增加,定位误差继续减小。改进后的定位算法有效地提高了室内定位的精度以及成像定位算法的普适性。     

基于宽窄融合下的全域定位技术分析

针对我国公安定位上线率偏低的现状,提出宽窄融合下的全域定位方案,使用该方案定位上线率可达100%,大幅提升了公安用户的调度管理效率.文章从需求分析、技术实现到场景分析分别阐述全域定位对公安用户的业务应用.