【摘 要】
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激光雷达自动测量技术能够基于理论数模的离散数据点对待测量的准确位置处进行数据采集,从而实现待测物体表面的自动测量。针对大尺寸装配对象具有外形尺寸大、结构复杂等特点,现有测量系统多采用人工手动测量方式,测量效率低,适应性差,无法满足大尺寸部件现场测量效率和精度要求。为保证现场测量精度,本文研究了面向大尺寸装配对象基于激光雷达自动测量的精度控制技术,针对大尺寸空间激光雷达自动数据采集测量精度控制问题,
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激光雷达自动测量技术能够基于理论数模的离散数据点对待测量的准确位置处进行数据采集,从而实现待测物体表面的自动测量。针对大尺寸装配对象具有外形尺寸大、结构复杂等特点,现有测量系统多采用人工手动测量方式,测量效率低,适应性差,无法满足大尺寸部件现场测量效率和精度要求。为保证现场测量精度,本文研究了面向大尺寸装配对象基于激光雷达自动测量的精度控制技术,针对大尺寸空间激光雷达自动数据采集测量精度控制问题,研究高精度测量场构建技术,保证测量空间数据融合精度,实现激光雷达自动测量技术在测量场中完成数据采集;针对自动测量采集数据中的瑕疵数据,逼真还原被测物体真实数据信息,自动采集数据精度控制问题,建立适用于激光雷达自动测量数据类型的点云去噪模型,分别进行剔除和光顺,获得高精度测量数据,在保证测量效率的基础上,提高测量精度。本文完成的主要工作如下:（1）研究激光雷达工作原理和测量模型,提出激光雷达自动测量方式和流程,对影响测量精度的因素进行分析,采用蒙特卡洛法等数值仿真方法对测量现场各种非均匀误差进行准确表达。（2）高精度测量场的构建是实现面向大尺寸装配对象激光雷达自动测量技术的基础。引入整体最小二乘法对激光雷达转站模型进行改进,基于加权线性最小方差准则对多站位下激光雷达自动测量的观测值进行数据融合,建立大尺寸高精度测量场。（3）针对自动测量采集数据中的瑕疵数据点影响被测物体的真实数据信息表达的问题,研究基于点云去噪模型的测量数据瑕疵点剔除光顺技术,将处理后的测量数据通过配准技术与理论数模进行偏差比较,完成测量点云数据的精度分析。（4）分别从仿真实验和现场实验验证了本文所研究的测量场构建方法、测量数据处理方法的可行性和有效性。
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