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激光多边坐标测量系统及其发展现状综述
1
作者 张青岩 李建双 缪东晶 《计量科学与技术》 2024年第9期32-40,60,共10页
激光多边坐标测量系统具有坐标测量精度高的特点,引起了各国学界、业界以及计量机构的众多关注。然而,由于大空间范围坐标测量准确度受到多种因素的影响,且国内关于激光多边坐标测量系统测量与校准相关标准缺失,激光多边坐标测量系统的... 激光多边坐标测量系统具有坐标测量精度高的特点,引起了各国学界、业界以及计量机构的众多关注。然而,由于大空间范围坐标测量准确度受到多种因素的影响,且国内关于激光多边坐标测量系统测量与校准相关标准缺失,激光多边坐标测量系统的发展仍然面临很多问题亟需解决。针对激光多边测量原理、系统参数自标定方法、坐标测量溯源现状及其相关标准制定、测量不确定度评定及其影响因素分析、激光多边坐标测量在姿态测量领域的延伸以及国内外在工业领域的实际应用进行了广泛的调研与总结。其中,国内外研究人员在补偿环境场干扰、减小测距误差、提升系统自标定精度、增加测站数量、设置约束条件与研究系统最优布局等测量精度提升方向进行了多种不同尝试。同时,国内激光多边坐标测量系统测量、校准与溯源等相关标准的建立与完善可以为工业领域应用中大型零部件的制造装配和仪器的校准补偿等提供参考与依据。综述了激光多边坐标测量系统在大空间范围测量领域的相关研究进展,重点关注激光多边法坐标测量原理、系统参数自标定方法、坐标测量不确定度和应用,旨在为研究人员提供关于激光多边坐标测量系统的发展现状与未来发展趋势,促进大空间范围坐标测量技术的发展。 展开更多
关键词 计量学 激光多边法 坐标测量 系统参数自标定
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采用标准长度的激光多边法坐标测量系统自标定算法 被引量：22
2
作者 郑继辉 缪东晶 +3 位作者 李建双 徐志玲 赫明钊 李连福 《计量学报》 CSCD 北大核心 2019年第1期64-70,共7页
基于多路激光跟踪干涉仪测长的坐标测量系统在大尺寸测量领域具有显著的优越性,准确标定系统参数是实现高精度坐标测量的关键。为了克服传统自标定方法的缺点,提出了一种采用标准长度的改进自标定算法。该算法首先在稳定的基座上设置固... 基于多路激光跟踪干涉仪测长的坐标测量系统在大尺寸测量领域具有显著的优越性,准确标定系统参数是实现高精度坐标测量的关键。为了克服传统自标定方法的缺点,提出了一种采用标准长度的改进自标定算法。该算法首先在稳定的基座上设置固定点,在X、Y、Z方向分别产生用激光干涉法精确测得的标准长度,然后将标准长度用于构造自标定的优化函数。通过提高相应优化函数的权重,进一步提高坐标测量精度。通过仿真实验证明了该算法的可行性。采用独立的激光干涉仪验证系统在大尺寸范围内的测量精度,当测量点分布在距系统坐标系原点[7. 0 m,8. 3 m]区间内,两组实验误差均分布在[-9. 5μm,4. 6μm]区间内,结果表明所提出自标定算法可显著提高大尺寸空间坐标测量精度。 展开更多
关键词 计量学 大尺寸测量 激光多边法 自标定算法 标准长度 激光跟踪干涉仪
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激光跟踪多边异步测量系统标定点布局研究 被引量：1
3
作者 闫阳 夏文杰 林虎 《计量学报》 CSCD 北大核心 2023年第8期1188-1195,共8页
为了提高激光跟踪多边异步测量系统基站的标定精度,对标定点的布局进行研究。首先,基于激光跟踪多边法原理在不同标定点布局下开展仿真实验,结果表明:不同标定点布局下,位置精度因子(PDOP)值不同,基站的标定精度不同;然后,基于PDOP值,... 为了提高激光跟踪多边异步测量系统基站的标定精度,对标定点的布局进行研究。首先,基于激光跟踪多边法原理在不同标定点布局下开展仿真实验,结果表明:不同标定点布局下,位置精度因子(PDOP)值不同,基站的标定精度不同;然后,基于PDOP值,对标定点在不同维度上的布局进行研究,结果表明:标定点布局在一条直线上时,基站标定精度比较差,当标定点布局在平面内或空间范围内时,随着布局范围的扩大以及标定点数量的增加,基站的标定精度提高;最后,通过被测点测量实验,进一步验证了PDOP值可量化表征标定点布局的优劣性,当标定点布局在三维空间区域时,基站对应的PDOP值<3,被测点坐标与参考坐标空间距离≤4.4μm,基站的标定精度和被测点的测量精度更高。 展开更多
关键词 计量学 多边异步测量 激光多边法 标定点布局 PDOP 标定精度
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附加物方长度约束的三维坐标交会测量
4
作者 黄赫 范百兴 +2 位作者 陈哲 段童虎 邹方星 《山东科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第5期12-21,共10页
大型粒子加速器等精密工程在加工制造及设备安装等方面对空间三维坐标精度提出了极高的要求,在利用多路绝对激光测距仪进行多边交会测量空间点三维坐标的基础上,在物方(目标点所在物体)上附加高精度长度约束以进一步提高点位精度。以多... 大型粒子加速器等精密工程在加工制造及设备安装等方面对空间三维坐标精度提出了极高的要求,在利用多路绝对激光测距仪进行多边交会测量空间点三维坐标的基础上,在物方(目标点所在物体)上附加高精度长度约束以进一步提高点位精度。以多路绝对激光测距仪的高精度绝对测距性能为基础,通过已建立的三维测边网及免自标定的激光多边交会测量平差模型,得到高精度的目标点空间三维坐标。在此基础上,附加涵盖目标点信息的物方长度约束,建立对应的附有条件的参数平差模型,进行平差解算。实验分析表明,在多边交会测量基础上附加物方长度约束,可提高物方目标点坐标的精度,在8 m×3.5 m×2.5 m的整体实验范围内,点位精度最高提升0.74μm,较原精度提升27.0%。该方法可操作性强,可用于现代装备制造业中高精度大尺寸坐标测量。 展开更多
关键词 多路绝对激光测距仪 激光多边交会 免自标定 物方长度约束 附有条件的参数平差
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面向特大齿轮的激光跟踪测量精度提升方法 被引量：6
5
作者 王子辰 张爱梅 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第11期176-183,共8页
为实现特大齿轮激光跟踪测量精度的提升,采用激光跟踪仪与柔性关节坐标测量臂相结合的测量方式,建立了基于激光跟踪多边测量方法的特大齿轮组合式测量网络。采用柔性关节坐标测量臂蛙跳技术确定激光跟踪仪全局坐标系与柔性关节坐标测量... 为实现特大齿轮激光跟踪测量精度的提升,采用激光跟踪仪与柔性关节坐标测量臂相结合的测量方式,建立了基于激光跟踪多边测量方法的特大齿轮组合式测量网络。采用柔性关节坐标测量臂蛙跳技术确定激光跟踪仪全局坐标系与柔性关节坐标测量臂坐标系之间的坐标转换关系,实现不同站位下测量臂测量数据的空间配准。引入激光跟踪仪多边测量方法,摒弃其角度测量模块,建立激光跟踪多边测量位置参数标定模型,通过测量冗余数据并对其进行L-M优化迭代,以提高激光跟踪仪的全局控制精度。对建立的组合式测量网络进行仿真实验,分析对比测量数据,组合式测量网络的测量误差平均值为0.007 mm,误差标准差为0.004 mm,相同条件下,使用激光跟踪仪直接测量方法的测量误差平均值为0.044 mm。仿真实验分析表明,该方法显著提升了测量精度,满足了特大齿轮现场齿形测量的要求,具有较好的理论与工程应用价值。 展开更多
关键词 特大齿轮 组合式测量网络 激光跟踪多边测量法 测量精度 提升
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