【摘 要】
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室内空间测量定位系统（workshop Measurement Positioning System,w MPS）是一种基于时间-空间转换测量思想的多站式大尺寸并行测量系统。在多站交会测量中,发射站所发射的旋转激光面被视为理想的平面,然而现有研究证实其与理想平面间存在一定的偏差,此偏差在大尺寸空间中影响系统的测量性能。针对上述激光面的偏差,本文进行了以下工作:1、分析了大尺寸线结构激光面变形的误差
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室内空间测量定位系统（workshop Measurement Positioning System,w MPS）是一种基于时间-空间转换测量思想的多站式大尺寸并行测量系统。在多站交会测量中,发射站所发射的旋转激光面被视为理想的平面,然而现有研究证实其与理想平面间存在一定的偏差,此偏差在大尺寸空间中影响系统的测量性能。针对上述激光面的偏差,本文进行了以下工作:1、分析了大尺寸线结构激光面变形的误差来源,对柱面镜的装配误差进行了Code V仿真以验证此变形的客观存在性;设计了一种基于精密三轴转台及工业相机的视觉评估方法,对激光面在大尺寸范围内的变形程度进行评估。2、基于仿真及评估结果,研究了一种旋转激光面的新型非参数模型标定方法,采用高精度二轴转台提供角度基准,构建了旋转时间-空间角度的精密映射表,完全摆脱了激光面变形复杂、难以确定拟合参数模型的困境,对非参数模型标定的理论原理及误差补偿进行了详细的分析。3、采用单站后方交会对单个发射站非参数模型标定结果进行验证,证实了标定误差补偿模型的正确性及非参数模型标定的可行性;基于激光面非参数模型标定对空间角度交会模型以及发射站间外参确定方法进行更新,以减小激光面与理想平面间存在偏差的系统误差。设计了两发射站的外参标定实验以及角度交会测量实验,实验结果验证了此标定方法可在不增加硬件成本的前提下较大程度上提升系统的测量精度。本文从激光面误差来源分析与面型评估、激光面非参数模型标定原理与误差分析以及交会测量模型更新优化三个层面出发,通过对激光面进行非参数模型标定以减小其变形误差对系统测量精度的影响,最终实现w MPS系统测量性能的提升。
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