wMPS掃描光面質量分析及模型優(yōu)化.pdf

1、飛機、輪船等大型裝備制造業(yè)的發(fā)展對于大尺寸測量領域測量系統(tǒng)的效率、精度、測量范圍等方面都提出了較高的要求。wMPS(workspace Measuring and Positioning System)空間測量定位系統(tǒng)是一種新型的大尺寸激光測量方法,它有效地解決了以上幾方面問題,是近年來大尺寸測量領域的重要發(fā)展方向和研究熱點。wMPS系統(tǒng)利用掃描光面來實現空間角度交匯測量,掃描光面的質量直接影響系統(tǒng)測量精度。工程應用中發(fā)現,由于各方面因

2、素的影響,掃描光面在直線度、穩(wěn)定性等方面未能達到系統(tǒng)要求,制約了系統(tǒng)精度的進一步提高。分析掃描光面對于系統(tǒng)測量精度的影響,討論掃描光面質量的影響因素并進一步提出這一問題的解決方法,是wMPS系統(tǒng)現階段所面臨的的問題之一。本文對掃描光面質量及模型優(yōu)化問題進行了研究,主要研究內容包括:
　　1.分析了wMPS系統(tǒng)的坐標解算模型及內參標定方法。在此基礎上,給出了系統(tǒng)坐標解算的誤差模型,并討論了掃描光面的真實情況與抽象模型間的差異,從掃描

3、光面的幾何參數和強度參數兩方面分析了其對于測量精度的影響。
　　2.分析了系統(tǒng)中所使用的一字線激光器的組成結構,對于激光光束的漂移以及制造過程中的加工誤差和裝配誤差進行了討論,探討了其中可能會對掃描光面的幾何形狀造成影響的因素。通過光條采集實驗,研究了光條中心線的真實情況。
　　3.分析各類曲面的特點及系統(tǒng)的需求,提出利用二次曲面方程代替平面方程對掃描光面進行標定。采用二次曲面模型對掃描光面上的離散點坐標進行線性最小二乘擬合