本文關(guān)鍵詞：基于激光跟蹤儀的飛機(jī)位姿測量方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》 2015年

基于激光跟蹤儀的飛機(jī)位姿測量方法研究

屈亞偉  

【摘要】：本文以飛機(jī)大部件的對接裝配為背景,開展對飛機(jī)位姿測量方法的研究。根據(jù)飛機(jī)位姿測量任務(wù)的要求,對測量系統(tǒng)進(jìn)行了對比和選擇,并根據(jù)測量系統(tǒng)的特點(diǎn)提出了測量方案。對飛機(jī)位姿的解算方法進(jìn)行了研究,并分析了解算方法的誤差。分析了飛機(jī)位姿的誤差源,并建立了飛機(jī)位姿的誤差模型。最后,以轉(zhuǎn)臺為實(shí)驗(yàn)對象進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。首先,本文根據(jù)坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系對飛機(jī)的位姿進(jìn)行了定義,并對飛機(jī)位姿的測量原理進(jìn)行了研究。對幾種大空間數(shù)字化測量系統(tǒng)進(jìn)行了對比,最終選擇了激光跟蹤儀測量系統(tǒng)作為飛機(jī)位姿的測量系統(tǒng),并提出了基于激光跟蹤儀的飛機(jī)位姿測量方案。然后,本文進(jìn)行了飛機(jī)位姿解算方法的研究。利用最小二乘法推導(dǎo)了飛機(jī)位姿初值的解算模型,根據(jù)位姿基準(zhǔn)點(diǎn)之間的幾何約束,提出了一種基于共軛梯度法的飛機(jī)位姿解算方法并對解算方法的誤差進(jìn)行了分析。其后,本文對飛機(jī)位姿的誤差開展了研究。根據(jù)飛機(jī)位姿的解算模型,分析了其誤差來源。根據(jù)飛機(jī)坐標(biāo)系和全局坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系式的泰勒展開式推導(dǎo)了飛機(jī)位姿與誤差源的誤差傳遞公式,并建立了飛機(jī)位姿的誤差模型。最后,本文對基于激光跟蹤儀的位姿測量方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。利用激光跟蹤儀測量轉(zhuǎn)臺內(nèi)環(huán)上的位姿基準(zhǔn)點(diǎn),對轉(zhuǎn)臺的三個(gè)姿態(tài)角進(jìn)行解算,并對其進(jìn)行了誤差分析。實(shí)驗(yàn)證明,轉(zhuǎn)臺的姿態(tài)角測量精度達(dá)到0.01,位姿基準(zhǔn)點(diǎn)在轉(zhuǎn)臺坐標(biāo)系和全局坐標(biāo)系下的坐標(biāo)的匹配誤差小于0.5mm,本文的位姿測量方法達(dá)到了預(yù)期精度。誤差分析表明,轉(zhuǎn)臺姿態(tài)角的測量誤差主要來源于轉(zhuǎn)臺負(fù)載平面的制造誤差。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V262.4
【目錄】：

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本文編號：233316