室内大尺寸空间三维坐标测量方案设计与实验分析

摘要

现代装备技术的快速发展，使得一些大型设备的尺寸变大、外形结构变复杂，对安装及检测的精度要求越来越高，还要保证相应空间坐标的测量精度。大尺寸坐标测量面临测量范围大、测量物体构件复杂，同时还要保障测量精度等问题，导致常规测量方法或单一测量方法可能无法满足大尺寸测量的需要。从工程应用出发，有必要探究适应室内大尺寸坐标测量的方法。室内大尺寸空间坐标测量的组合测量由不同类型仪器构成，在测量网形设计及测站安置，空间坐标测量误差分布、误差传递、测量数据融合及精度评定等方面具有一定的复杂性。
　　以经纬仪、全站仪测量系统和数字摄影测量系统为技术手段，采用理论仿真加实验分析的方法，从误差分布、数据融合、精度分析等方面进行分析，完成并设计相关模拟实验和工程应用工作。主要工作如下：
　　（1）根据经纬仪、全站仪测量系统原理，仿真分析空间点位误差的分布情况，对大尺寸空间最佳交会构形进行探讨，通过实验分析数字摄影测量系统的系统测量精度。
　　（2）根据经纬仪双搬站和单搬站的基本原理和全局控制加终端测量的组合式测量理论，分析基于公共点的坐标转换和基于重心坐标转换方法。设计了一种多用型觇标，进行实验判断多用型觇标是否能够满足坐标测量的要求。
　　（3）开展经纬仪测量系统的多测站模拟实验和全站仪全局控制下的组合式测量模拟实验，分析了组合式测量的坐标测量精度情况，并将组合式测量技术应用于煤矿绞车房及钢丝绳检测和加油站罩棚变形监测的工程中，验证组合式测量应用于大尺寸坐标测量的可行性。

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 大尺寸空间坐标测量仪器现状

1.3 经纬仪、全站仪及摄影测量的应用现状

1.4 论文的主要研究内容

2 系统测量原理与精度分析

2.1 经纬仪测量系统

2.2 大尺寸空间最佳交会构形的探讨

2.3 全站仪球坐标测量系统

2.4 数字摄影测量系统

2.5 数字工业摄影测量系统的精度实验分析

2.6 本章小结

3 全局控制与终端测量的成果配准

3.1 空间坐标组合式测量理论

3.2 坐标转换分析

3.3 经纬仪测量系统多测站成果的配准

3.4 全站仪测量系统控制下的摄影测量

3.5 基于多用觇标的测量及成果配准

3.6 本章小结

4 组合式测量方案设计与实验分析

4.1 大尺寸空间坐标测量的实验场概况

4.2 经纬仪测量系统的多测站测量

4.3 全站仪全局控制下的组合式测量

4.4 本章小结

5 工程应用

5.1 矿井提升设备形位检测

5.2 加油站罩棚变形监测

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间的主要成果