【摘要】：隨著科學(xué)技術(shù)和航空航天等大型工業(yè)的快速發(fā)展,越來(lái)越多的領(lǐng)域面臨空間尺寸大、精度要求高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等問(wèn)題,而傳統(tǒng)的測(cè)量手段在測(cè)量效率和測(cè)量精度上都無(wú)法滿足這些設(shè)備的測(cè)量需求,如何解決在大尺寸空間實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量成為目前研究的重點(diǎn)。激光跟蹤儀的出現(xiàn)為此類工程的測(cè)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(biāo)測(cè)量機(jī),單點(diǎn)測(cè)量精度可達(dá)微米級(jí),其AIFM測(cè)距技術(shù)和跟蹤鎖定技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的快速跟蹤和高精度定位測(cè)量,測(cè)量精度高、設(shè)站靈活、測(cè)量范圍大的特點(diǎn)使得激光跟蹤儀特別適合應(yīng)用于大尺寸空間的高精度定位測(cè)量。本文結(jié)合AT960激光跟蹤儀進(jìn)行如下相關(guān)研究工作,并得到了重要的結(jié)論:1.介紹了 AT960激光跟蹤儀的測(cè)量原理與關(guān)鍵技術(shù),從測(cè)角、測(cè)距和目標(biāo)靶球入射角三個(gè)方面分析了激光跟蹤儀的測(cè)量精度,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了激光跟蹤儀的實(shí)際測(cè)角、測(cè)距精度略低于儀器的標(biāo)稱精度,通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明雙面測(cè)量和穩(wěn)定的測(cè)量環(huán)境可提高激光跟蹤儀測(cè)量精度。2.總結(jié)了利用AT960激光跟蹤儀進(jìn)行精密三維控制網(wǎng)的布設(shè)、模擬測(cè)量和實(shí)際數(shù)據(jù)采集的方法與流程,推導(dǎo)了基于邊角網(wǎng)的三維控制網(wǎng)平差處理函數(shù)模型和基于赫爾默特方差分量估計(jì)方法的隨機(jī)模型,介紹了誤差橢圓進(jìn)行精度評(píng)定的方法,結(jié)合實(shí)際工程案例總結(jié)了整個(gè)精密三維控制網(wǎng)的建立過(guò)程。3.從數(shù)學(xué)模型上推導(dǎo)了直線度、平面度和圓度三種常用的工業(yè)檢測(cè)指標(biāo),編程實(shí)現(xiàn)了空間直線、空間平面和空間圓的擬合算法,通過(guò)實(shí)際案例數(shù)據(jù)驗(yàn)證了算法的正確性與可靠性。4.結(jié)合三維控制網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與處理以及工業(yè)檢測(cè)算法等理論,開(kāi)發(fā)了基于AT960激光跟蹤儀的LaserTracker數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了從新建項(xiàng)目與參數(shù)設(shè)置到數(shù)據(jù)采集與處理整個(gè)激光跟蹤儀測(cè)量流程,系統(tǒng)具備專業(yè)化與簡(jiǎn)便性特點(diǎn),更加適合測(cè)量人員操作與使用。
【學(xué)位授予單位】：武漢大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN0;TB22
【圖文】：

圖１．１幾種常用的激光跟蹤僅逡逑國(guó)內(nèi)方面，隨著航天航空工業(yè)、國(guó)防工業(yè)和科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)的發(fā)展和需要，大逡逑型設(shè)備安裝與檢校測(cè)量工作越來(lái)越多，鑒于激光跟蹤儀具有高精度、高效率、實(shí)逡逑時(shí)跟蹤，同時(shí)提供三維空間坐標(biāo)的優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越多的科技工作者進(jìn)行了激光跟蹤逡逑儀測(cè)量精度分析以及其在大尺寸設(shè)備安裝檢測(cè)方面的應(yīng)用研究。與此同時(shí)，國(guó)內(nèi)逡逑很多學(xué)者也開(kāi)始對(duì)國(guó)產(chǎn)激光跟蹤儀進(jìn)行研宄探索。天津大學(xué)和清華大學(xué)在激光跟逡逑蹤儀的硬件和樣機(jī)研制方面開(kāi)展了一定的研宄工作，并取得了相應(yīng)的成果。天津逡逑

邐基于ＡＴ９６０激光跟蹤儀的工業(yè)測(cè)量關(guān)鍵技術(shù)與系統(tǒng)開(kāi)發(fā)研宄邐逡逑２激光跟蹤儀測(cè)量原理及誤差分析逡逑２．１激光跟蹤儀系統(tǒng)組成與測(cè)量原理逡逑２．１．１系統(tǒng)組成逡逑測(cè)量坐標(biāo)系可以分為正交坐標(biāo)系和非正交坐標(biāo)系。激光跟蹤儀測(cè)量系統(tǒng)是逡逑當(dāng)前測(cè)量精度最高的非正交坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)，相比于正交坐標(biāo)系而言測(cè)量更加靈逡逑活，對(duì)于被測(cè)量的對(duì)象來(lái)說(shuō)操作也十分方便。激光跟蹤儀測(cè)量系統(tǒng)主要包括跟逡逑蹤儀、控制器、計(jì)算機(jī)和反射器（靶球）及測(cè)量附件（如氣象傳感器、靶座、逡逑標(biāo)準(zhǔn)尺）等（趙偉，２０１３），如圖２．１所示為ＡＴ９６０激光跟蹤儀結(jié)構(gòu)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(cè)量模塊（ＡＤＭ和ＩＦＭ）、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、分光鏡、ＰＳＤ位置探測(cè)器、逡逑激光發(fā)射器以及支架等組成。逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2733374