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基于多边法的大空间位姿测量技术研究
| 论文题名： | 基于多边法的大空间位姿测量技术研究 |
| 关键词： | 大空间位姿测量;测站数量;解算方式;多边法 |
| 摘要： | 航空航天、轨道交通、大型船舶的制造装配精度需要大空间范围内高精度位姿测量技术来保证，也是提高我国高端装备制造水平需要研究的关键问题。本文基于多边法对大空间位姿测量技术进行了研究，主要内容如下： （1）介绍了多边法位姿测量原理，研究了基于纯动点标定、平面约束标定、多路同步标定的系统参数自标定方法，经过仿真与实验验证，结果表明：距测量系统原点约[4.0m，8.3m]范围内，坐标测量误差优于8.4μm，姿态测量误差优于10.3″。 （2）研究了系统位姿测量精度的影响因素。从坐标测量精度优化角度，研究了冗余测站数对坐标测量精度的影响。进行了4台测站至7台测站的坐标测量仿真及精度验证实验。实验结果表明：随着测站数量增加至7台，坐标平均测量误差由12.3μm降至3.0μm，增加测站数量能有效改善系统的测量精度，但后续精度改善趋势平缓。 （3）针对多边法测量模型及解算方式的差异进行了研究。为了研究系统目标点坐标两种解算方式的差异，基于典型的四台测站多边法坐标测量系统进行了仿真和验证实验。实验结果表明：预先准确标定系统参数方式平均测量误差相较于同步解算方式，由203.0μm降至23.8μm，且测量误差与测量距离的平均相关系数由99.8%降至37.8%。 （4）针对多边法坐标测量系统测量不确定度评定展开了研究。在分析测量不确定度来源的基础上，基于蒙特卡洛法重点研究了系统参数标定偏差对测量不确定度的影响。基于蒙特卡洛法对不确定度传播定律测量不确定度评定结果进行了验证。进行了评定结果验证实验，验证了评定结果的准确性。 |
| 作者： | 孙威 |
| 专业： | 仪器科学与技术 |
| 导师： | 姚燕;李建双;缪东晶 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国计量大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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