基于無(wú)衍射光的隱藏點(diǎn)空間坐標(biāo)測(cè)量方法研究.pdf

1、在大尺度空間坐標(biāo)測(cè)量中，由于設(shè)備的測(cè)量空間大，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜，常因空間阻隔、構(gòu)件自遮擋或互遮擋以及凹陷等因素產(chǎn)生一些難以測(cè)量的關(guān)鍵必測(cè)隱藏點(diǎn)。針對(duì)通視阻斷條件下的大型裝備的隱藏點(diǎn)測(cè)量的問(wèn)題，本文研究一種將空間姿態(tài)測(cè)量與激光測(cè)距相結(jié)合的組合測(cè)量新方法，借助全站儀等基礎(chǔ)儀器，在不改變坐標(biāo)基準(zhǔn)的前提下，通過(guò)測(cè)量方向的轉(zhuǎn)折，實(shí)現(xiàn)單坐標(biāo)基準(zhǔn)下的大尺寸非接觸越障測(cè)量。主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新如下：
　　1.分析無(wú)衍射光的基本特性，并基于無(wú)衍射光的測(cè)角

2、理論，通過(guò)理論計(jì)算對(duì)滿足無(wú)衍射光姿態(tài)角傳感器的光學(xué)系統(tǒng)約束參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化；建立空間姿態(tài)角測(cè)量的數(shù)學(xué)模型，構(gòu)建了基于無(wú)衍射光的空間姿態(tài)角測(cè)量系統(tǒng)。
　　2.提出一種將姿態(tài)角傳感器和激光測(cè)距傳感器結(jié)合的可重構(gòu)式移動(dòng)測(cè)頭，其能與全站儀構(gòu)成可重構(gòu)式坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)。介紹了測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成、基本測(cè)量原理，并給出了其標(biāo)定方法；建立測(cè)量系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，設(shè)計(jì)標(biāo)定靶球并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了標(biāo)定。
　　3.提出一種將姿態(tài)角傳感器、角度編碼器和激光測(cè)距傳感器

3、結(jié)合的可旋轉(zhuǎn)式移動(dòng)測(cè)頭，并與全站儀構(gòu)成大尺寸非接觸坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)。由于實(shí)際測(cè)量中測(cè)量控制點(diǎn)分布不均勻的特點(diǎn)，提出一種根據(jù)控制點(diǎn)在空間的分布確定權(quán)值的加權(quán)最小二乘的標(biāo)定方法；采用蒙特卡羅方法進(jìn)行了仿真分析，仿真結(jié)果表明加權(quán)最小二乘算法總體上優(yōu)于普通的最小二乘法，驗(yàn)證了標(biāo)定算法的可行性。
　　4.對(duì)可重構(gòu)式坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)和可旋轉(zhuǎn)式坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量精度進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證及系統(tǒng)測(cè)量不確定度分析。編寫(xiě)了測(cè)量系統(tǒng)的軟件平臺(tái)；通過(guò)分析測(cè)量過(guò)程中全站儀