空间运动目标激光跟踪测量系统建模研究

让双频激光干涉仪的激光束照射一个侧面带有十字线的三面直角棱镜（固定于运动目标），反射到ＣＣＤ上成象，以测量目标的六自由度位置。本文建立运动目标反射投影的多个变量动态解耦数学模型，研究运动目标六自由度位置的可分离性、分离精度及动态反馈解耦方法。     

激光自动跟踪空间坐标测量系统的发展（二）

DevelopmentofLaserAutomaticTracingSpaceCoordinateMeasurementSystem(2)WangJia;LuGang（上接1997年17卷第3期第39页）3多站激光跟踪测量系统3．1多边注的四站三自由度测量系统3.1.1四站三自由度测量系统1991年，日本O．Nakamura建立了采用多边法的四站三自由度测量系统。所谓多边法（multi-lateration）是用多台激光干涉仪共同跟踪一个反射器，计算坐标时只利用测量得到的长度改变量信息，而不用角度信息。对比前边的球坐标测量法，它有如下优点：（1）由于利用方向角的测量值来计算三自由度坐标。因此，球坐标测量法的测量精度随…     

激光自动跟踪空间坐标测量系统的发展（一）

介绍了近十年来国外在激光跟踪空间坐标动态测量方面的研究成果，它集多种现代先进技术于一体，目前多应用于机器人领域，但应用的前景非常广阔，代表了计量学新的发展方向。下面将介绍球坐标法，三角法，多边法等多种测量方法，讨论单站，多站（双站、三站和四站）的测量原理及系统结构，还分析了各系统可能或已经达到到的精度及优缺点。     

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。     

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.     

多路激光跟踪干涉仪坐标测量系统的容错设计

介绍容错设计思想在由多路激光干涉仪构成的柔性坐标测量系统中的应用。由于采用了硬件冗余、软件冗余等技术，不但使该测量系统具有自我标定的能力，而且可恢复因测量过程中“丢光”现象而造成的干涉仪丢失的测量数据。并用三路单轴跟踪系统实现了二维坐标测量。     

空间运动目标激光跟踪测量系统建模研究

让双频激光干涉仪的激光束照射一个侧面带有十字线的三面直角棱镜 (固定于运动目标 ) ,反射到CCD上成象 ,以测量目标的六自由度位置。本文建立运动目标反射投影的多个变量动态解耦数学模型 ,研究运动目标六自由度位置的可分离性、分离精度及动态反馈解耦方法。     

基于卡尔曼滤波的多运动目标跟踪算法研究

针对多运动目标跟踪的实时性和鲁棒性问题,本文提出了一种基于卡尔曼滤波的多运动目标跟踪算法,该算法运用卡尔曼滤波预测目标的位置,并以目标的中心点坐标、面积和长宽比特征、一维HSV颜色直方图作为目标的特征对当前帧检测到的目标模板和预测区域内的目标进行匹配。实验证明,该算法可实时、稳定地跟踪复杂场景内的多运动目标,并能够解决目标遮挡问题。     

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     

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。     

极坐标系中平行双关节坐标测量机数学建模

文章介绍了一种新型的平行双关节坐标测量机,此坐标测量机由旋转关节和关节臂构成,以角度和位移为测量基准,我们在测量机的每个关节处建立坐标系,利用空间坐标系之间的转换关系,以极坐标方法建立数学模型,建立的数学模型较之前的更为简单,为我们进一步研究标定及误差补偿建立了基础。     

自适应运动目标跟踪实验

利用以非线性联合变换相关器为核心的自适应运动目标跟踪系统，对运动目标进行了跟踪实验研究，并对实验结果及有关问题进行了分析讨论。     

采用标准长度的激光多边法坐标测量系统自标定算法

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［-9.5 μm,4.6 μm］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。     

非正交轴系全站仪坐标测量系统误差分析技术研究

基于非正交轴系全站仪坐标测量系统的结构特点和测量模型,用数学分析的手段对其进行误差分析和测量不确定度评定。确定系统的主要误差分量是转台旋转角误差和激光跟踪仪测距值误差,并用GUM法评定各分量的不确定度。通过测量模型推导出系统的测量不确定度,并用MATLAB进行仿真,结果表明:当测距值不变时,测量不确定度几乎不受水平角变化的影响,而随着垂直角绝对值的增大而增大,当角度值不变时,测量不确定度随着被测点到视准轴上标定点的距离值增大而增大。实验初步验证了仿真结果的准确性。     

二维影像激光测量系统

随着经济的不断发展,对产品的精度要求越来越高,对计量仪器的要求也越来越高,这其中也包括对影像测量仪的要求.文章介绍了一种以激光为主要基准的极坐标测量系统,能大幅提高影像测量仪的精度.     

被动式激光跟踪测量方法及其误差补偿技术

针对主动式激光跟踪仪跟踪测量系统复杂、研制成本高的问题,提出了被动式激光跟踪方法用于测量目标点的空间坐标。首先基于HTM方法建立被动式激光跟踪测量系统的误差分析模型,提出相关误差参数的检测方法,在对测量误差进行补偿后,被动式激光跟踪测量系统的空间坐标测量误差从550 μm降低为150.8 μm。为进一步提升测量精度,采集经误差补偿后的残余误差作为样本数据,利用BP神经网络对样本数据进行训练;利用训练好的BP神经网络模型对被动式激光跟踪测量系统的残余误差进行补偿,空间坐标测量误差从150.8 μm降低为51.6 μm。相较HTM误差补偿方法,HTM+BP神经网络模型的补偿效果提升了65.8%。     

无激光测距的动平台经纬仪单站精确测量

在空间较小的动平台上,光电经纬仪在目标进近下滑段离飞行目标距离很短(小于200 m),此时跟踪角速度大,很容易丢失激光合作目标,且会出现激光漫反射现象,导致激光测距信息无效。为解决无激光测距无法使用原有方法进行轨迹测量的问题,本文提出无激光测距的经纬仪单站精确测量方法,其在经纬仪精确标定的基础上,结合中线视频、经纬仪视频和平台运动姿态,采用空间几何和共线条件的方法实现目标单站定位测量。试验结果表明该方法具有标定简易、定位精度高、可靠性强等优点,动态条件下实际测量精度,飞行方向优于0.3 m,高程方向优于2.5 cm,由中线视频获得的偏航精度优于5 cm,满足测试需求。