【摘要】：隨著科學技術和航空航天等大型工業(yè)的快速發(fā)展,越來越多的領域面臨空間尺寸大、精度要求高、結構復雜等問題,而傳統(tǒng)的測量手段在測量效率和測量精度上都無法滿足這些設備的測量需求,如何解決在大尺寸空間實現高精度測量成為目前研究的重點。激光跟蹤儀的出現為此類工程的測量提供了新的解決方案。AT960激光跟蹤儀是一種高精度的三維坐標測量機,單點測量精度可達微米級,其AIFM測距技術和跟蹤鎖定技術可實現對目標的快速跟蹤和高精度定位測量,測量精度高、設站靈活、測量范圍大的特點使得激光跟蹤儀特別適合應用于大尺寸空間的高精度定位測量。本文結合AT960激光跟蹤儀進行如下相關研究工作,并得到了重要的結論:1.介紹了 AT960激光跟蹤儀的測量原理與關鍵技術,從測角、測距和目標靶球入射角三個方面分析了激光跟蹤儀的測量精度,設計實驗驗證了激光跟蹤儀的實際測角、測距精度略低于儀器的標稱精度,通過實驗證明雙面測量和穩(wěn)定的測量環(huán)境可提高激光跟蹤儀測量精度。2.總結了利用AT960激光跟蹤儀進行精密三維控制網的布設、模擬測量和實際數據采集的方法與流程,推導了基于邊角網的三維控制網平差處理函數模型和基于赫爾默特方差分量估計方法的隨機模型,介紹了誤差橢圓進行精度評定的方法,結合實際工程案例總結了整個精密三維控制網的建立過程。3.從數學模型上推導了直線度、平面度和圓度三種常用的工業(yè)檢測指標,編程實現了空間直線、空間平面和空間圓的擬合算法,通過實際案例數據驗證了算法的正確性與可靠性。4.結合三維控制網數據采集與處理以及工業(yè)檢測算法等理論,開發(fā)了基于AT960激光跟蹤儀的LaserTracker數據采集與處理系統(tǒng),實現了從新建項目與參數設置到數據采集與處理整個激光跟蹤儀測量流程,系統(tǒng)具備專業(yè)化與簡便性特點,更加適合測量人員操作與使用。
【學位授予單位】：武漢大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN0;TB22
【圖文】：

圖１．１幾種常用的激光跟蹤僅逡逑國內方面，隨著航天航空工業(yè)、國防工業(yè)和科學研究實驗的發(fā)展和需要，大逡逑型設備安裝與檢校測量工作越來越多，鑒于激光跟蹤儀具有高精度、高效率、實逡逑時跟蹤，同時提供三維空間坐標的優(yōu)點，越來越多的科技工作者進行了激光跟蹤逡逑儀測量精度分析以及其在大尺寸設備安裝檢測方面的應用研究。與此同時，國內逡逑很多學者也開始對國產激光跟蹤儀進行研宄探索。天津大學和清華大學在激光跟逡逑蹤儀的硬件和樣機研制方面開展了一定的研宄工作，并取得了相應的成果。天津逡逑

邐基于ＡＴ９６０激光跟蹤儀的工業(yè)測量關鍵技術與系統(tǒng)開發(fā)研宄邐逡逑２激光跟蹤儀測量原理及誤差分析逡逑２．１激光跟蹤儀系統(tǒng)組成與測量原理逡逑２．１．１系統(tǒng)組成逡逑測量坐標系可以分為正交坐標系和非正交坐標系。激光跟蹤儀測量系統(tǒng)是逡逑當前測量精度最高的非正交坐標測量系統(tǒng)，相比于正交坐標系而言測量更加靈逡逑活，對于被測量的對象來說操作也十分方便。激光跟蹤儀測量系統(tǒng)主要包括跟逡逑蹤儀、控制器、計算機和反射器（靶球）及測量附件（如氣象傳感器、靶座、逡逑標準尺）等（趙偉，２０１３），如圖２．１所示為ＡＴ９６０激光跟蹤儀結構圖。其中激逡逑光跟蹤儀是系統(tǒng)的主要部分，主要由激光頭、角度編碼度盤（水平和垂直度逡逑盤）、距離測量模塊（ＡＤＭ和ＩＦＭ）、驅動馬達、分光鏡、ＰＳＤ位置探測器、逡逑激光發(fā)射器以及支架等組成。逡逑

【參考文獻】

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本文編號：2733374