【摘 要】
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大尺寸空间坐标测量是航空、航天、船舶、汽车等先进制造业的基础支撑技术,在产品零部件装配、工业机器人定位、最终质量检测等领域中发挥着重要作用。以摄影测量、室内GPS为代表的分布式测量系统基于交会原理,可在保证高精度前提下灵活拓展量程,实现多目标并行测量,但存在设备数量较多、组网后不方便移动等问题;激光跟踪仪、激光雷达等全站式设备可独立工作,便于更换工作空间,但受到跟踪机构、测角原理限制,只能进行单点
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大尺寸空间坐标测量是航空、航天、船舶、汽车等先进制造业的基础支撑技术,在产品零部件装配、工业机器人定位、最终质量检测等领域中发挥着重要作用。以摄影测量、室内GPS为代表的分布式测量系统基于交会原理,可在保证高精度前提下灵活拓展量程,实现多目标并行测量,但存在设备数量较多、组网后不方便移动等问题;激光跟踪仪、激光雷达等全站式设备可独立工作,便于更换工作空间,但受到跟踪机构、测角原理限制,只能进行单点测量,测量效率低下。本课题针对以上多站测量网络单元测量能力不足,全站测量设备测量自动化程度较低两大问题,以实验室现有工作空间测量定位系统（workspace Measuring and Positioning System,简称w MPS）为基础,提出了基于光频扫描干涉（Frequency Scanning Interferometry,简称FSI）绝对测距与光电扫描测角技术的新型全站式大空间坐标测量方法,融合绝对测距高精度高稳定性与光电扫描测角技术多目标自动测量的优点,为大空间自动化高精度坐标测量提供了新的思路。本文主要研究内容如下:1.在分析传统全站式坐标测量方法原理特点的基础上,提出基于绝对测距结合光电扫描测角的全站式自动化坐标测量方法;2.分析了光电扫描测角技术的原理,研究了基于光电扫描测角技术的六接收器与三接收器定位引导方法,并进行了误差仿真分析与实验验证;3.研究了FSI绝对测距技术的基本原理,分析了光频扫描非线性以及动态误差对测量精度的影响与相应的补偿方法,搭建了绝对测距系统并通过实验验证了系统的精度;4.结合FSI绝对测距与光电扫描测角技术构建了全站式自动化坐标测量系统,对系统主要误差来源进行误差仿真分析,通过实验验证了坐标测量方案的可行性,并讨论了目前存在的问题及改进方案。
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