超大尺寸三坐标测量方法及误差分析

提出了用光学经纬仪进行超大尺寸三坐标的在线测量方法，对测量过程、测量原理及误差进行了分析和探讨。通过系统误差的来源分析，给超大尺寸三坐标测量系统性能检测规范的制定指出了方向。     

三维曲面工件的测量技术分析

结合测量实例介绍了双电子经纬仪测量系统、数字摄影测量系统,并对两种测量系统测量三维曲面工件所产生误差的原因进行了分析和比对。得出结论:数字摄影测量系统是一种不易受到外界因素影响、测量结果更为精准的三维测量技术。     

双经纬仪测量系统在测量精密骨架中的使用

双经纬仪测量系统对测量大型空间结构的尺寸有独特的优越性,但对精度要求较高的大型工件测量有一定的局限性.为解决测量中的实际问题,依据被测件的空间状况,对双经纬仪测量系统中经纬仪的架设位置进行优化,取得最佳布局,提高测量系统的精度,以满足工程测试的需求.     

大型旋转工件直径在线检测系统及误差分析

激光三角法是一种光电检测技术,可以实现长度、距离以及三维形貌检测,测量系统结构简单、测量速度快、能够进行数据的实时处理。基于激光三角测距技术,提出了一种大型旋转工件直径在线测量方法及系统,给出了测量系统的组成结构,对测量系统中主要误差源进行了分类,重点针对系统误差,进行了影响测量精度的误差定量和定性分析,并进行了仿真分析,为以后研究一种大型旋转工件直径自主在线测量机器人奠定了理论基础。     

车载经纬仪的测量误差修正

载车平台变形会直接导致经纬仪方位旋转轴线产生倾斜,从而影响经纬仪的测角精度。为补偿测角精度,实现活动站测量,通过球面几何推导了平台变形对光电经纬仪测角误差影响的修正公式,利用光电轴角编码器精度高、采样频率高的特性,测量出经纬仪坐标系倾斜,经过坐标变换推导出经纬仪倾斜角和倾斜方向,该测量装置通过时统终端与经纬仪望远系统同时记录测角数据及倾斜数据,从而对测角误差进行修正。实验结果表明,该方法能够实时有效地补偿因平台变形而带来的测角误差,使经纬仪不落地测角精度控制在20″内,为实现高精度车载光电测量提供了一种有效的途径。     

工件尺寸误差的计算机辅助检测与统计分析

一、前言目前，在工厂里工件尺寸的检测主要由工人通过测量器具手工完成。工件批量比较大时，需要花费大量的人力、物力和时间。有时，还需要对工件的加工误差进行统计分析，以便寻找加工误差源，而工件加工误差的统计分析是一项非常复杂、繁琐的工作，如果由手工完成，工作量很大，难以满足生产的要求。为此设计一计算机辅助检测与统计分析系统，能自动、方便、准确地对工件尺寸进行检测或误差分析，就成为生产中需要解决的一个问题。二、系统的组成系统的组成如图1所示。工件放到测试平台、V形决或测量夹具上，系统通过传感器感知工件尺…     

空间三维测量技术的研究

本文研究了空间三维测量技术,提出了全新的三坐标测量机测量坐标转换方法、建立了经纬仪测量系统、视觉检测系统的数学模型,从而解决了复杂零件、大型工件的现场测量以及生产线的在线快速检测的问题。本文的方法和数学模型已经成功地在实际工作中应用,获得了令人满意的结果。     

基于三维激光扫描的移动大尺寸圆柱体工件长度快速检测系统

针对移动大尺寸圆柱体工件两端的表面形貌特征,利用三维激光扫描仪设计了一种快速长度在线检测系统。基于三维激光扫描仪可在短时间内连续高速获取大量测量数据的特点,系统在虚拟环境下构造出自适应测量形状的虚拟测量基准面,采用二维误差分离方法抑制系统误差和运动误差,识别定位工件两端端点并计算其到虚拟测量基准面的位移;最后结合多传感器融合模型获取三维位移场测量结果。另外,测试前用三坐标测量机精密测量过的相似形状圆柱体工件对系统进行了校准修正。为验证系统的精度和可靠性,分别对处于（1 000±25）mm内不同直径的圆柱体工件进行了长度检测。结果显示,系统可在1 s完成直径约为50 mm工件的长度测量,检测分辨力为0.010 mm,检测精度达到0.050 mm。实际运行结果表明,该设计系统具有高自动性和高效性,可满足在线生产中对大尺寸工件控制和检测的要求。     

车载平台变形对测角误差的影响分析与修正

分析了车载平台变形对经纬仪测角误差的影响,将平台变形分为平移变形和旋转变形转两类.采用数值模拟实验论证了平台旋转变形是影响测角误差的主要因素,建立了车载经纬仪测角误差与旋转变形角的关系模型,并在此基础上对目标位置和平台旋转变形对测角误差的影响进行了仿真.利用基于莫尔条纹的自准直测量系统测量平台偏向角,倾角传感器测量平台...     

双经纬仪交会测量火炮调炮精度的误差分析与抑制

为了改进调炮精度测量方法,对双经纬仪交会测量火炮调炮精度的测量误差和误差抑制方法进行了研究.首先,根据双经纬仪交会测量原理,建立了测量调炮精度的空间解算模型.接着,以DT202C电子经纬仪为例,对影响其测量精度的各项因素进行了系统的定量分析,并建立了测量误差模型.最后,在预先确定炮管上两标记点的前提下,研究了经纬仪最佳...     

光学经纬仪大尺寸三坐标测量系统的分析研究

介绍光学经纬仪大尺寸三坐标测量系统的原理、组成以及数据采集分析,探讨光学经纬仪空间三维坐标移动测量系统及测量分析软件,以实现如汽车车身、轮船船体、机床导轨等加工制造中大距离的在线检测.     

基于全站仪三坐标测量系统的测量方法

由数台全站仪和一台计算机组成的全站仪测量系统进行前方交会测量,可以完成在工业测量中的单点坐标的测量、特别是大尺寸工件的测量。现根据全站仪测量系统的测量原理,对较大范围内检测点的空间三坐标计算方法和误差作一分析探讨。以实现如汽车车身、轮船船体、空中客车等加工制造中大工件的在线检测。     

飞机三维姿态测量的角平分线方向向量法

基于交会测量提出了一种飞机三维姿态测量的新方法—角平分线方向向量法。对交会图像进行边缘检测和特征线提取,获得飞机两机翼边缘特征线上适当两点的坐标,经两次坐标转换到特定坐标系下;联合经纬仪参数及跟踪的俯仰、方位角,解算机翼边缘特征线在特定坐标系下的方向向量,利用飞机结构的对称性,在机翼特征线平面求解其两条角平分线方向向量;重构飞机中轴线及其同面垂线的方向向量;据此计算出飞机的俯仰、偏航和滚动三维姿态。利用两台光电经纬仪交会跟踪飞机的眼镜蛇机动飞行表明提出的方法稳定、实用,只要图像上机翼边缘线成像清晰,测量的姿态角误差不会超过1°。此方法不仅可为靶场光测设备跟踪图像的处理提供一种新途径,而且可为其他运动目标的姿态测量提供借鉴。     

应用跟踪误差等效模型评价光电经纬仪跟踪性能

针对目前光电经纬仪跟踪性能室内检测方法的缺陷,提出了评价光电经纬仪跟踪性能的新方法。基于系统辨识理论建立了光电经纬仪跟踪误差等效模型,将等效正弦信号输入等效模型,通过对模型输出进行数据处理来评价光电经纬仪的跟踪性能。介绍了建立等效模型的原理和等效模型阶次,给出了根据光电经纬仪检测指标进行等效正弦信号设计的方法。为得到精确的模型参数,采用动态靶标目标角频率连续调制模式实现了对光电经纬仪动态性能的持续激励。仿真和实验结果显示,得到的跟踪误差等效模型估计误差均值为(2.5872×10-6)°≈0°,最大值为1.8″,标准差为1.1″,表明建立的等效模型能够满足跟踪性能评价要求,实现了对光电经纬仪跟踪性能的合理、准确评价。     

经纬仪水平方向精确度指标的探讨

本文提出了经纬仪在测量数据中所存在的系统误差,从而指出了采用方向中误差指标的不确切性。经过分析,提出了用测角最大误差作考核经纬仪的精确度是合适的,因为它既能反映仪器的系统误差和测量偶然误差,也能简化测量和计算上的烦琐。     

高速实时光纤图像传输系统的实现

为提高光电经纬仪上图像传输系统的性能,设计了利用现场可编程门阵列(FPGA)的Rocket IO IP核,完成了Camera link并行接口与光模块串行接口的相互转换。通过自定义的图像传输协议,搭建了图像传输系统与各个分系统的互联平台,实现了高速图像实时传输至机下进行处理、显示和记录,同时在该光纤通道上复合传输相机控制命令和外同步时序。阐述了系统总体结构思想,发送端和接收端的软、硬件设计,介绍了Rocket IO关键属性、数据包收发状态机、图像传输协议等。实验结果表明,系统工作速率达2.5Gb/s,传输链路稳定、可靠、无误码,突破了传统光纤传输协议的开源局限,用户可直接使用光纤串行数据信息,减少导电环配线量,具有传输带宽高,图像质量好,抗电磁干扰性能强等优点。系统经过测试验证并已应于到工程项目中。     

适用于精密复杂零件表面形状的干涉测量光学系统的光线追迹方法

在用激光干涉法测量精密复杂机械零件的表面形状误差时,需要用光学仿真的方法对干涉测量光学系统进行设计和误差分析.以研究中所用的光学系统为基本模型,提出均质媒质中的两个带有安装误差的任意界面曲面之间的光线追迹的一般方法,从任意一个3维界面曲面到平面、球面和圆柱面等若干个典型界面曲面之间的光线追迹方法,和由若干段均质媒质构成的光学系统中的光线追迹方法,并对测量对象面的成像形状的求解方法进行探讨,再以平面测量试验片和齿轮齿面为对象进行仿真计算和试验验证,仿真计算的结果和试验结果非常吻合,验证所提出的方法的正确性.     

大口径光学系统透过率的测量方法

本文着重介绍测量大口径光学系统的透过率。同时讨论了影响测量精度的因素,并给出了提高测量精度的方法。通过一个大型光学系统的测定,证明该方法是可行的。测量透过率的均方根误差为±0.02。     

应用跟踪误差等效模型对跟踪性能评价

针对目前光电经纬仪跟踪性能室内检测方法的缺陷,提出了一种评价光电经纬仪跟踪性能的新方法。该方法通过建立光电经纬仪跟踪误差等效模型,将等效正弦信号输入等效模型中,对模型输出进行数据处理来获得光电经纬仪跟踪性能评价结果。介绍了建立等效模型的原理和等效模型阶次、系数辨识以及根据光电经纬仪检测指标来进行等效正弦信号设计的方法。为得到精确的模型参数,要求输入信号能够对光电经纬仪动态性能持续激励,为此提出了动态靶标连续调频目标模型。通过仿真和实验对该方法进行了验证,得到的跟踪误差等效模型估计误差均值2.5872e-006°≈0°,最大值1.8″,标准差1.1″。结果表明建立的等效模型能够满足跟踪性能评价要求,实现了对光电经纬仪跟踪性能的合理、准确评价。     

某型无人机机体几何参数三维光学检测系统

针对某型无人机机体几何参数的快速检测要求,提出了基于工业摄像测量与面结构光面密集点云扫描相结合的方案,根据实际任务需求,分别开发出TNFP系统和TNS系统,并进行了实际验证。结果表明:"TNFP三维光学摄像测量系统"的测量精度为0.01mm,完全满足某型无人机机体几何参数的测量要求,而且检测速度快,可用于无人机维修人员对无人机机体几何参数检测的需要和设计生产部门对机体几何参数设计的需要。