基于OpenGL的电子经纬仪可视化工业测量系统

基于OpenGL自主研制并开发了新一代电子经纬仪三维可视化工业测量系统SpatialMagic,该系统在原来测量、存储和计算分析等功能的基础上,增加了离散测量点实时可视化和测量计算分析成果可视化功能.建立了测量仪器及其附属设备的三维实体模型库,实时模拟工业测量过程,使复杂的测量任务变得直观化、简单化,同时提高了测量效率.     

光学经纬仪检定方法误差分析

分析了光学经纬仪检定方法中产生的误差的来源和大小。     

用经纬仪测量大尺寸三维导轨垂直度的方法

基于经纬仪将运动直线引出来的原理,提出了一种测量大尺寸三维导轨垂直度的新方法。首先在水平直线移动的Y导轨的动基座上安装经纬仪并观察静止靶标水平角的微小变化,采用最小二乘法拟合出了经纬仪视准轴分别与运动X导轨和Y导轨平行时的水平角,继而测量了X-Y导轨间的垂直度误差。然后将经纬仪固定在地基上,通过观测水平移动导轨上靶标的竖直角的微小变化,采用最小二乘法拟合了X、Y导轨的水平度误差;通过观测与Z导轨固定的靶标水平角的微小变化,采用最小二乘法拟合了Z导轨的二维铅垂度误差,利用X,Y导轨的水平度和Z导轨的铅垂度换算出了Z-X间,Z-Y间导轨的垂直度误差。最终实现了三维导轨X-Y之间、Y-Z之间、X-Z之间的垂直度的检测,并对测量的垂直度误差进行了精度分析。在研制的月球软着陆系统垂直度的调试中进行了应用,证明了该方法能够满足测量的精度要求。     

火箭橇试验橇体时空位置全程测试——单台光电经纬仪法

本文针对火箭橇试验橇体时空位置的全程测试问题,提出了单台光电经纬仪时空位置测试法,该方法采用单台光电经纬仪对火箭橇试验橇体全程运动图像进行跟踪拍摄,通过跟踪图像判读获得的测角信息、光电经纬仪站址信息、火箭橇轨道直线方程3者之间的关系,事后处理出火箭橇全程时空位置．同时提出了采用同帧画幅处理与多点标定事后误差曲线拟合的方法对时空位置事后数据进行逐点修正,可大幅提高测试数据精度．     

光电经纬仪脱靶量和坐标动态修正

提出了目前采用的脱靶量修正模型的适用条件,采用坐标变换推导经纬仪脱靶量修正公式,获得与球面三角学相一致的推导结果,并在此基础上推导出成像系统无照准轴平行约束条件的通用脱靶量合成公式。采用光学系统的物方焦点作为摄像机系统的投影中心,推导出投影中心与经纬仪回转中心不重合条件下摄像机投影中心在测量坐标系中的坐标值。经测量设备的实际验证,该修正方法突破了现有修正模型的局限性,适用于多传感器经纬仪成像系统     

火炮炮管静态定向角测量系统研究

本文提出了一种用激光光电经纬仪来测量火炮炮管静态定向精度的方法.应用组建的测试系统对炮管的高低角、水平角静态定向精度进行了测试,并对测试结果进行了精度分析与计算,最后绘出了精度曲线图,结果表明,此方法的测量精度满足0.1mil的精度要求.此外本文利用旋转矩阵的通用表达式推导出了火炮竖轴倾斜误差Δr1、炮耳轴与竖轴不垂直度误差Δr2和炮膛轴线与炮耳轴不垂直度误差Δr3三种误差对炮管定向精度影响的关系式,以此作为火炮生产时建模的依据,可以用来指导火炮的生产,具有较好的实用价值.     

二维扫描镜轴系非正交分析

二维扫描镜绕两轴摆动,实现大的扫描视场。其两维摆角由与扫描镜连接的两个编码器读出。二维扫描镜轴系的非正交性会导致扫描镜实际摆角与编码器显示角不相吻合,从而导致物方指向范围偏差。在利用经纬仪测量扫描镜摆角的测试思想基础上对二维扫描镜轴系非正交的影响进行分析,给出了一种计算扫描镜轴系非正交公差的方法。     

直线电机驱动的经纬仪调焦机构设计

传统的凸轮调焦机构和丝杆丝母调焦机构存在结构复杂;加工、装调难度大;在传动链中引入齿轮传动,不可避免的会产生空回现象,进而导致整个机构存在传动效率低、响应速度慢、重复定位精度差等问题。为了弥补传统调焦机构的不足,设计了一种直线电机驱动的调焦机构,给出了新调焦机构的设计计算过程。直线电机驱动的调焦机构已成功应用于光电经纬仪中。实验证明,该机构的重复定位精度〈0.004mm,优于传统的调焦机构。     

基于动态加权的光电经纬仪航迹测量

针对光电经纬仪测量误差因素,提出加权因子的异面交会方法。首先建立光电经纬仪异面交会测量模拟,对异面误差问题采用加权因子控制设计,引入测量误差的人为因素作为模型参数隐含在模型中,运用最优化方法求解上述约束方程,解得经纬仪的模型参数,从而从原理上消除人为因素带来的误差,提高测量模型的精度,最后建立空间目标模型并进行仿真计算,得到了航迹测量优化后的坐标。仿真结果表明误差小于交会误差,测得数据较真实的反应飞行航迹,提高对被测目标的定位精度。     

光学经纬仪三坐标测量系统的计算方法及误差分析

用光学经纬仪可以对超大工件的形状和位置进行检测。根据经纬仪测量系统的测量原理,对较大范围内检测点的空间坐标计算方法及其误差进行了探讨;通过对系统误差来源的分析,为超大工件三坐标测量系统性能检测规范的制定提供了帮助。