交替测量式掘进机定位系统误差建模与分析

交替测量式掘进机定位技术在多次交替测量过程中会产生累计测量误差,从而影响掘进机定位精度。目前主要围绕单次测量误差产生原因、误差分布规律及误差减小方法展开研究,未有针对多次交替测量误差分布规律的研究成果。通过分析交替测量式掘进机定位系统工作原理及定位过程,构建了掘进机定位误差模型。采用作图法验证误差模型的正确性,结果表明作图法与误差模型得到的定位误差基本一致,二者仅存在10^-3数量级误差。通过误差模型研究了角度测量误差、测距误差、推移步长及掘进机与测量平台间距对掘进机定位误差的影响,结果表明:角度测量误差越大,定位误差曲线的曲率越大,即误差增大越快,且Y_T轴定位误差增大速度远大于X_T轴;测距误差对X_T轴定位误差影响较大,测距误差越小,初始X_T轴定位误差越小,但误差变化速度不受影响;随着推移步长增大,Y_T轴定位误差曲线曲率增大,即Y_T轴定位误差增大速度加快;掘进机与测量平台间距和推移步长对掘进机定位误差的影响基本是等效的。采用正交试验方法分析了各因素对掘进机定位误差的影响程度,结果表明:测距误差对X_T轴定位误差影响最大,其次为角度测量误差,推移步长和掘进机与测量平台间距影响最小且二者影响程度一致;角度测量误差对Y_T轴定位误差影响最大,其次为推移步长和掘进机与测量平台间距且二者影响程度一致,测距误差影响最小。通过极差分析方法得到了降低定位误差的最优参数组合。     

SLAM 问题中机器人定位误差分析与控制

移动机器人同步定位与建图问题 (Simultaneous localization and mapping, SLAM) 是机器人能否在未知环境中实现完全自主的关键问题之一. 其中, 机器人定位估计对于保持地图的一致性非常重要. 本文分析了 SLAM 问题中机器人定位误差的收敛特性. 分析表明随着机器人的运动,机器人定位误差总体上逐渐增大; 在完全未知环境中无法预测机器人定位误差的上限. 根据理论分析, 本文提出了一种控制机器人定位误差在单位距离上增长速度的算法. 该算法通过搜索获得满足定位误差限制的最佳的机器人运动速度, 从而控制机器人定位误差的增长.     

激光偏振干涉纳米定位系统的设计与实验研究

为适应工业发展和计量界对精密定位提出的越来越高的要求,本文提出了基于偏振激光干涉技术的纳米定位方法。在该干涉测长系统中,用偏振计取代传统单频激光干涉仪的光电传感器并配置偏振分光元件、起偏镜等,可将干涉仪出射光的干涉条纹相位细分为36000份,使用波长为633nm的激光源,可将理论测量分辨率提高到 10pm。将完成的偏振干涉测长系统与商用SIOS干涉仪的实验测量结果做了比对。本文还就完成的实验系统的各误差源做了实验研究,得到量化值。经不确定度评估计算,在标准实验室环境条件下,对于微米级行程的位移,其位置测量不确定度小于1.4nm。该方法可应用于纳米定位的各个领域。     

补偿机器人定位误差的神经网络

先进的机器人由计算机执行程序来完成各种作业，靠计算关节变量的函数得到手爪的位姿，这些函数一般不准确，使计算值与实际值有较大误差；重复精度０．１ｍｍ的机器人该误差可能达到１０ｍｍ。已有的机器人运动学误差补偿方法需要分析误差来源，使其参数化，并辨识这些参数，六自由度机器人的这种参数已达７２个之多。本文提出一种机器人运动学误差补偿的神经网络模型，利用改进的误差反传（ＢＰ）学习算法，在ＲＭ－５０１机器人进     

RFSCAT散射计数据地理定位与误差分析

星载微波散射计是目前唯一能够同时测量海面风速和风向的传感器,在海洋科学研究中发挥着重要作用。散射计获取的地物后向散射只有经过地理定位才能得到包含地物位置信息的有效物理量。因此,散射计地理定位是数据预处理的重要组成部分,与遥感数据的质量密切相关。扇形波束旋转扫描散射计具备扇形固定波束散射计和笔形波束旋转扫描散射计的优势,目前还没有实现在轨运行。基于其工作方式的特殊性,详细分析了该散射计的扫描方式,给出了一种适用于该散射计的地理定位方法,得到了最终的定位结果。然后分析了影响定位结果的误差源,讨论了卫星姿态对于定位结果的影响情况,最终利用HY\|2卫星产品评价了该地理定位算法的相对精度指标。     

机器人足球系统的误差分析及解决方法

由于摄像头不总在机器人的正上方，摄像头捕获的图像经过主机处理后，得到的机器人的坐标一般情况下是有误差的；另外，小车由于本身的原因也会产生走线误差。文章通过对这两种误差产生原因的分析，提出了校正方法．     

基于双向测距的协同定位系统误差分析

针对协同定位系统中影响节点定位精度受测距误差影响的问题,主要研究和分析了测距误差传播以及移动场景误差对协同定位系统的影响.采用基于GPS(Global Positioning System)和超带宽双程测距的低成本协同定位系统,分析了协同定位系统中的误差传播过程,推导了测距协方差阵和定位协方差阵.在不同场景下进行了仿真,经分析得出节点间几何关系是影响系统定位误差的最重要因素.该结论对于协同定位系统中移动节点的定位精度提升具有一定的指导价值.     

惯性导航系统水平角误差计算机辅助分析与建模

在实际使用中，惯性导航系统水平角测量出现超差，我们通过对数据进行计算机辅助分析处理并结合系统特性，得出了实际系统的水平角测量非时变误差的模型，用该模型对测量数据进行修正后，系统精度得到明显提高，证明了水平角误差模型的正确性。     

传感器网络中无线电干涉定位系统的多径误差分析

根据多径信号的物理特性,从理论上推导了镜反射的多径误差简便模型,基于该模型进行了无线电干涉定位系统的多径误差分析.讨论了衰减因子、天线高度和水平距离等多径参数对测量结果的影响,并且进行了仿真计算和分析.结果表明,高精度定位必须考虑多径效应.     

超短基线定位精度与误差分析

超短基线定位方法是一种水声定位技术.其优点是设备体积小,便于安装、操作;其缺点是定位精度不够高.因此,超短基线定位系统在水下探测过程中的应用受到诸多限制.如何提高定位精度是该系统面临的主要问题.本文分别对超短基线定位精度与误差的产生原因进行了分析,并在此基础上对如何提高定位精度和如何减小定位误差提出了办法.最后对提高精度和减小误差的方法分别进行了计算机仿真,仿真结果证明,精度得到提高,误差被缩小.     

打磨机器人误差建模与参数辨识

简要介绍了一种实用的机器人位姿误差建模方法一摄动法,并利用此方法建立了打磨机器人位姿误差模型,对利用三坐标测量机测量的误差数据进行了建模补偿。误差参数辨识中,在传统的九线法的基础上,提出了单点法测量机器人的误差参数,克服了九线法中三测量点位置误差对测量结果的影响,提高了测量结果的可信度。实验结果表明,建模补偿后机器人位姿误差平均值降低到初始值的1／5左右,最大值降低到初始值的1／6左右,验证了所建模型的正确性和参数辨识方法的有效性。     

轻小型无人机遥感定位系统误差消除技术研究

传统无人机定位系统误差消除技术存在误差消除精准度低的问题,需对轻小型无人机遥感定位系统误差消除技术进行深入研究。根据轻小型无人机航线、地理参考和初始位置坐标系,构建轻小型无人机遥感定位模型;利用该模型对目标定位原理展开分析,通过模型构建和无人机隐秘飞行特征,对目标位置进行转换,获取转换后的坐标系位置信息,通过无人机飞行姿势变化幅度范围,获取精准误差影像序号,并进行修正,由此完成系统误差消除。实验结果证明,该技术误差消除精准度较高。     

分离式超声波平面定位系统的设计与实现

将超声波测距技术应用于物体的平面定位中,设计具有精确度较高的平面定位系统.阐述了分离式超声波平面定位的基本原理和实现方法,介绍了系统软硬件实现过程,并详细讨论了三角形平面定位法、温度补偿、软硬件校正及误差分析等提高定位精度的方法.该系统以51系列单片机为核心,正常工作有效温度范围为0～50C,定位范围为5 m,最大误差为7 mm.该系统最终用于"网络游戏实物平台"中,实现棋盘上棋子的平面定位.     

机载SAR的定位误差分析与计算

对目标进行定位是合成孔径雷达的一项重要功能。文章主要分析了由惯性导航系统引入的未知误差对机载合成孔径雷达定位精度的影响问题:首先建立SAR目标定位几何模型,然后从成像的角度分析惯导系统引入的误差对定位精度的影响,推导了定位误差的数学表达式,为SAR系统定位精度指标设计提供了理论基础。     

机器人双手协调运动中的误差分析及补偿

本文首次分析了机器人双手协调运动中的动态与控制误差,导出了误差矩阵方程,据此提出了补偿算法,实验验证了算法的有效性,由于本算法并不局限于某一特定类型的机器人,因而具有较普遍的意义。算法已应用于机器人双手协调运动的实时控制,文中并对误差引起的目标物体变形进行了讨论。     

一种空间测向定位的解析算法和误差仿真分析

对于测向交叉定位系统,就空间模型的情况,给出了一种直接求解方法。还讨论了定位误差与观测误差,布站误差之间的关系,并仿真得出了不同测向精度条件下的误差GDOP分布图,得出的结果对实际应用有指导意义。     

工业机器人定位误差规律分析及基于ELM算法的精度补偿研究

针对工业机器人应用于飞机零部件自动化钻孔时绝对定位精度较差的问题,提出利用极限学习机（ELM）算法建立机器人法兰中心点理论位置与实际位置之间的误差模型,并优化补偿机器人定位精度的方法．首先基于空间网格采样方法,获得了机器人绝对定位误差沿机器人基坐标系不同方向的误差变化规律,分析了建模补偿的可行性;其次建立基于ELM算法的误差补偿模型,并针对误差模型训练中隐含层神经元个数取值问题进行了分析优化．实验结果表明,机器人绝对定位误差值沿其坐标系不同方向存在不同的变化规律,补偿前绝对定位误差分布范围为0.29 mm~0.58 mm,平均误差为0.41 mm;补偿后定位误差分布范围降低到0.04 mm~0.32 mm,平均误差为0.18 mm;采用ELM算法建模的补偿速度快,泛化性能好．     

数控系统定位误差的测量与补偿

以一维、二维的误差测量及补偿为研究主线，详细阐述了一维及二维误差补偿的原理和方法，在试验中使用该补偿方法，使得数控系统定位精度大大提高，说明计算机误差补偿技术是提高加工精度的经济可行的方法。     

时差定位系统的缩比实验原理分析

推导了无源时差定位系统真实场景与几何缩比模型下定位误差的几何相似性和时差测量精度相似性关系,分析了信号带宽、积累时间、发射功率与矩形谱信号时差测量误差之间的缩比关系,讨论了忽略系统固有误差时,带宽、积累时间、发射功率与定位精度的缩比关系。研究结果表明,当系统固有误差可以忽略,目标辐射源的信号参数不发生变化时,在几何缩比模型中,定位误差将同比缩小,相对误差保持不变;当时差测量精度不变时,绝对定位误差不变,相对误差同比增大。实验结果验证了上述结论。     

消化道诊疗胶囊三维磁定位系统的误差修正

设计了基于三轴磁感传感器阵列的体内微型诊疗胶囊定位跟踪系统,分析了系统的主要误差来源,提出了对背景磁场干扰、传感器灵敏度差异、传感器位置偏差、三轴传感器模块的非理想正交等误差的补偿和修正方法,并进行了定位实验和轨迹跟踪实验以检验误差修正效果。实验结果表明:误差修正后系统的定位与定向精度得到显著提高,对于距离传感器阵列平面150 mm的φ8 mm×8 mm的圆柱形N35铷铁硼永磁体,平均定位与精度达到8mm以内,平均定向精度达到6°以内,并能够对沿模拟肠道运动的内置永磁体的电子胶囊进行轨迹跟踪。