激光跟踪测量中三维跟踪机构的设计

作在实验中发现，多路法激光跟踪干涉测量系统中的伺服机构直接影响着测量系统的准确度、范围和动态性能。本提出了一种新的伺服机构，其结构简单、摩擦力小、动态性能好，通过测量实验，得出其测量误差小于0.5%，本最后对机构改正进行了讨论。     

电视跟踪测量系统跟踪和测角误差的检测

电视跟踪测量系统越来越多地应用在飞行目标的飞行姿态和轨迹的跟踪测量中,设备的跟踪水平和测角误差是仪器的重要性能指标.本文开头叙述了用动靶标检测电视跟踪系统的跟踪误差,接着介绍了以高速摄影结果为标准角值,用比对法检测电视测量系统的测角误差.最后,阐述了用等效正弦动态引导法,室内检测电视测量系统动态测角误差的方法和一个数据处理例子.     

光电跟踪测量系统的动态成像分辨率分析及优化设计

光电跟踪测量系统的测量精度与成像质量受成像系统动态分辨率的影响.成像系统动态分辨率受光电跟踪测量系统跟踪精度的影响.分析与试验表明,光电跟踪测量系统的动态成像分辨率主要取决于静态分辨率和跟踪精度;工作过程中的光电跟踪测量系统的动态成像分辨率比光电跟踪测量系统的静态成像分辨率低;与传感器的积分时间相比,高频目标与低频目标对动态成像分辨率的影响模型不同;在传感器积分时间、目标的运动状态及对动态分辨率要求确定的条件下,可对静态成像分辨与控制系统进行优化设计.     

接触式板材厚度在线测量跟踪系统

介绍了接触式权材厚度在线测量跟踪系统的原理及其结构特点。实践证明该测量跟踪系统能与被测板材的形态同步变化，使测量结果只与板材的厚度有关。实现了板材厚度的在线检测和监控。     

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。     

激光跟踪测量系统的原理及在车身在线检测中的应用

激光跟踪测量系统是一种高精度的工业测量仪器，它具有测量精度高、实时快速、动态测量、便于移动等优点，但其原理实际上是一台单频激光干涉测距、又能自动跟踪目标的全站仪。激光跟踪仪在航空航天、汽车制造、电子工业、高能粒子加速器工程以及大尺寸计量等行业中，已有广泛应用，我国自90年代中期开始也已大量引进该类仪器，并已应用于生产实践和科研。本文主要介绍激光跟踪仪的原理，校准方法及在汽车工业的一个应用情况。     

一种小型激光跟踪测量系统的研制

为实现大尺寸范围内的坐标跟踪测量,研制了一种小型激光跟踪测量系统。设计了光机电一体化的机械结构,实现减小系统体积与提高抗干扰能力。设计了系统的光学模块,通过优化基于位置敏感探测器的目标偏差量采集部分的光路,实现目标允许最大偏差量的增大。通过开展位置敏感探测器的标定实验,完成位置敏感探测器的线性区间与偏差比例系数的测量,为跟踪控制算法开发提供了关键参数。进行了跟踪控制模块的设计,并完成跟踪控制算法的开发,实现系统的快速跟踪测量。开发了系统三维可视化测量软件,实现用户对系统与目标的空间位置及运动状态的实时掌控。实验结果表明,系统的跟踪稳定性与位移分辨力分别为20μm和40μm,系统的跟踪速度最高可达480 mm/s,加速度最高可达506 mm/s²,跟踪距离范围不小于70 m,具有三维坐标测量与三维可视化功能,与现有跟踪仪相比具有体积、重量以及测角范围上的优势,具有良好的跟踪性能与应用前景。     

激光制导测量机器人自动跟踪算法研究

介绍了激光制导测量机器人系统的组成和工作原理,结合被测工件CAD模型,提出一种激光制导测量机器人移动路径的规划方法,通过采用多点折线法实现机器人运动;在此基础上,研究了激光制导测量机器人自动跟踪激光束的跟踪算法.激光制导测量机器人对激光束的跟踪分解为位置跟踪和姿态跟踪.采用基于运动学的轨迹跟踪方法实现机器人的位置跟踪;通过坐标变换,得到与激光束姿态对应的光靶(SMR)姿态,保证SMR入射面法矢量方向与测量激光束的方向矢量相反.最后通过仿真软件验证了该跟踪算法的有效性和正确性.     

实时动态场景生成

利用三维建模软件对目标和光电跟踪测量系统等实物建立三维模型,把捕获系统实时获取的目标状态信息和光电跟踪测量系统运行信息通过网络实时传送给场景生成计算机,场景生成计算机利用这些数据信息驱动三维模型,从而实时模拟目标与光电跟踪测量系统的运行状态。该系统可为指挥控制人员的决策提供更直观、简便的帮助。     

相控阵跟踪测量雷达测量跟踪特点及应用

雷达的是远距离侦测的眼睛。随着科技的不断发展,各种电子技术不断发展,推动了雷达技术的不断进步,从而使得雷达无论是在测量距离还是测量准确度方面都有着极大的进步。相控阵雷达是一种先进的雷达技术,其测量距离远、准确度高,尤其是在多目标的测量跟踪上具有极强的优势,是部队应用较多也是投入研究力度极大的一种雷达技术。本文在分析了相控阵跟踪测量雷达工作方式与工作特点的基础上对相控阵跟踪测量雷达在工作中所存在的角度、距离捕获与跟踪及丢失处理等方面的信息进行分析阐述,并对相控阵跟踪测量雷达在设计及使用中所存在的一些要点进行了介绍。     

多路激光跟踪干涉三维坐标测量系统冗余技术

介绍了冗余技术在多路激光跟踪干涉三维坐标测量系统中的应用。在分析激光跟踪干涉仪工作原理的基础上 ,采用 3 n[G]表决冗余方式 ,进行了系统的冗余设计。详细论述了基于系统的冗余技术实现的各种重大作用如系统的自标定、挡光自恢复和误差补偿等。最后指出冗余设计应当成为系统设计的一项重要原则     

激光跟踪测量系统

介绍了激光跟踪测量系统的组成、工作原理、测量方法,并就其使用中应注意的问题作了阐述.     

面向包装物品的激光扫描测径系统设计

目的为适应包装物品测径的需求,设计面向包装物品的激光扫描测径系统。方法通过研究激光扫描技术在测距方面的应用,设计出适合包装物品测径需求的激光扫描测径系统装置,原理是将光源设计为可见激光,将包装防护的物品通过可见激光的测量扫描后,经过光电转换程序将光信号转化为电信号。转换后的电信号再经数据处理系统进行整理,得出准确结果,并在激光扫描测径系统中显示出来。结果该装置具有数字化的通信接口,与PC机连接组成智能化的包装物品测径装置,可对激光信号转化成电信号进行整理、分析和处理,并进行实时跟踪、监控,形成记录,如在包装物品扫描测径过程中出现意外时,能及时反馈给控制系统。结论该激光扫描测径系统实现了包装物品的全自动化、快速、精确测径,可靠性高,可进行动态、流水化、实时在线检测,同时对包装物品没有损伤。     

多边法位姿测量系统中跟踪方式对测量精度的影响研究

为了精确测量大尺寸位姿,建立了一种由7台激光跟踪干涉仪组成的大尺寸位姿测量装置。根据测量各反射镜的激光跟踪干涉仪数量的不同,采用322和331两种跟踪方式对位姿测量精度的影响进行仿真实验,从而发现被测点位置与基站构成平面的距离相关,由坐标解算公式推导被测点坐标值与测量基站之间的相对位置与测量误差间的误差模型,通过分析x、y、z 方向上误差对距离变化的敏感程度,发现z方向距离变化引起的误差最为敏感。当被测点与测量基站的距离由1300.8mm减小到0mm时,测量误差由2.2μm增大到2626.1μm。实际姿态测量结果表明:当采用一种跟踪方式时可以避免被测点与测站点平面过近,有利于提高系统测量精度,所提出的误差模型可为多边法位姿测量系统的优化布局提供一种量化的理论分析方法。     

光电摆角动态测量原理及其测量系统

本文阐述了用于测量物体摆角及摆心浮动量的光电动态实时测量原理,以及根据此原理研制的光电导弹喷管摆角动态测量系统。     

几何量数字化测量方法与装备的现状及发展趋势

几何量数字化测量方法与测量装备的发展对制造业影响深远,随着测量任务的多样化与复杂化,对几何量数字化测量方法与测量装备的要求越来越高。本文以现有的典型测量系统为例,根据传感单元工作原理的不同对这些测量系统进行了分类,分别介绍了激光跟踪仪、激光雷达、激光跟踪干涉仪、移动空间坐标测量系统、室内GPS、数字摄影测量系统的数学模型、工作原理、主要参数,并介绍了各测量系统的主要代表性产品、应用领域和目前的局限性。以此为基础,结合测量装备的自动化、数字化和智能化发展现状和当前现场环境下的复杂测量任务需求,提出了测量参量由单一参数测量向多参数测量发展、测量对象由单点测量向点云测量发展、测量方式由静态测量向动态测量发展、测量方案由单测量系统独立完成向多测量系统协同解决方向发展四项发展趋势.并顺应发展趋势提出相应的参考解决方案,为制造业领域中几何量数字化测量方法与测量装备的选择提供借鉴。     

提高光电经纬仪跟踪快速运动目标能力的一种方法

考虑到系统稳定性，光电经纬仪跟踪伺服系统一般设计成Ⅰ型系统。Ⅰ型系统存在速度、加速度动态滞后误差。动态滞后误差的大小不但与跟踪系统有关，还与目标运动特性有关。在跟踪快速运动目标时，会因速度、加速度动态误差的增大，导致目标脱离视场，丢失目标。因此提高光电经纬仪跟踪快速运动目标的能力，一直是光电跟踪伺服系统努力的方向。本文给出了一种提高光电经纬仪跟踪快速运动目标的能力的方法：动态1 Ⅰ控制法，并利用SIMULINK建立了跟踪伺服系统动态1 Ⅰ控制法仿真模型。仿真结果表明动态1 Ⅰ控制法是一种提高光电经纬仪踊跃快速运动目标能力的有效方法。     

特征边缘跟踪的调焦评价方法

图像测量系统中,已有的调焦评价函数当被测工件图像中边缘在高度上不共面时将无法正确调焦定位.研究了一种基于特征边缘跟踪的调焦评价方法,首先确定测量图像中被测边缘,进行跟踪获得边缘点,对每个边缘点在边缘方向上一定范围内进行梯度平方和运算,所有被测边缘点的值求和作为调焦评价值,达到极大值时认为该边缘正焦.采用透射式照明图像测量系统对一种图像中边缘在高度方向上不共面的工件进行了调焦实验,结果表明,该调焦方法能够对图像中各边缘在高度上不共面时对被测边缘对焦.     

水下弹道声外测与惯性组合内测的比对试验

深弹下潜攻击弹道的测试可以采用声外测和惯性测量组合内测的方法，可根据不同的使用环境和需求进行选择，而水下声外测的动态测试精度一般难以验证。提出采用坐标转换和对时同步，将声外测得到的弹道轨迹和惯组内测得到的弹道轨迹统一到同一大地坐标系，选取相同的时间点，对测量结果进行比对，完成声外测对深弹水下运动轨迹跟踪定位精度的验证。简要介绍了试验方案和数据处理方法，给出了比对实例，比较了两种弹道测试方法给出的水下运动目标位移、速度及下滑角度，结果表明，所提出的比对方法是可行和有效的。