基于激光跟踪技术的空间大尺寸几何参量测量研究

摘要

本文主旨在于解决空间大尺寸几何参量的测量问题。以大尺寸产品的几何参量作为研究对象。由于大尺寸产品（大型工装或者重型装备）具有尺寸庞大、质量沉重、结构复杂等特点，如何准确、可靠地测得其(大)尺寸误差、几何形状误差、空间坐标位置误差及由这些参量衍生出来的位移、速度等参数一直都是困扰测量人员的重要课题。本文归纳了几种主流的空间大尺寸测量系统，如：固定式坐标测量系统、便携式坐标测量系统（含：视觉测量系统、经纬仪测量系统等）、室内GPS（iGPS）测量系统和激光跟踪测量系统。对这些测量系统的优缺点进行分析比较。
　　着重考察了激光跟踪测量系统的硬件组成和软件功能及其工作原理、使用范围、测量精度等技术指标。以航天型号（大尺寸）产品为例，研究使用激光跟踪测量系统解决(大)尺寸误差、几何形状误差、空间坐标位置误差及由这些参量衍生出来的位移、速度等参数的测量问题。在完成实际的测量工作后，对测量数据进行测量不确定度分析。总结出一套能够有效解决空间大尺寸几何参量问题的方法，并在此基础上分析在现场测量时如何确保测量的准确性与可靠性、提高测量效率的方法。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 课题研究背景及研究意义

1.2 空间大尺寸测量技术研究现状

1.3 论文的研究内容

1.4小结

第二章 激光跟踪测量技术

2.1 激光测量的原理

2.2激光跟踪仪的介绍

2.3 API激光跟踪仪

2.4 激光跟踪仪的安装与的调试（测量前）

2.5 本章小结

第三章 空间大尺寸测量方法的研究

3.1大尺寸测量

3.2激光跟踪仪测量大尺寸

3.3评定测量不确定度

3.4 本章小结

第四章 空间大尺寸产品形位误差的测试方法

4.1测量对象（发射系统）概述

4.2基于激光跟踪技术形状误差（直线度）的测量

4.3基于激光跟踪技术位置误差（垂直度）的测量

4.4 本章小结

第五章 空间大尺寸产品直线位移、角位移、线速度、角速度测量方法的研究

5.1被测对象（对接机构特性转台）的概述

5.2空间对接机构特性转台的测量方案

5.3测试数据的获得预处理

5.4 本章小结

第六章 提高空间大尺寸测量结果准确性和可靠性的方法

6.1影响激光跟踪仪测量精度的因素

6.2提高激光跟踪仪测量准确度的措施

第七章 总结与展望

7.1 总结

7.2 展望

参考文献

致谢

作者攻读学位期间发表的论文