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大尺寸测量中多传感器的融合
  • ISSN号:1004-924X
  • 期刊名称:光学精密工程
  • 时间:0
  • 页码:1236-1240
  • 语言:中文
  • 分类:TB92[机械工程—测试计量技术及仪器;一般工业技术—计量学] TP391[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室,天津300072
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(No.50575158);全国博士学位论文作者专项资金资助项目(No.200537)
  • 相关项目:一种新的大尺寸截面几何形状测量方法的研究
中文摘要:

为了实现大型工件的几何量测量,建立了多测量站的测量网络,研究了相应的多传感器信息融合方法以充分融合多测量站的信息。基于奇异值分解的解析形式将多测量站的测量信息进行空间数据配准,统一到全局坐标系下。再建立各测量站的测量模型,得到各测量站的协方差矩阵和雅可比矩阵,按矩阵加权线性最小方差最优融合准则,求取权重矩阵,对多测量站的测量数据有效融合。仿真实验给出了某一空间的平均测量结果,全站仪、经纬仪测量系统和激光跟踪仪的测量误差分别为0.7451mm、0.0449mm和0.0327mm,融合测量误差降低为0.0128mm。最后,将该方法实际应用于隧道构件的测量网络,理论、仿真和实际实验都验证了本文提出的融合规则可有效提高融合精度,融合精度优于各局部精度,增强了测量网络的冗余性和可靠性。

英文摘要:

In order to realize the geometric measurement of large scale workpiece, a measuring net for multiple measurement stations was established. With the aim of the information fusion of multiple measurement station, a relevant multi-sensor information fusion method was researched. The spatial data of multiple measurement stations were registrated based on singular value decomposition to unify as global coordinate system. Then, the measuring model of each measurement station was established to get its covariance matrix and Jacobian matrix, so the weight matrix was obtained by the optimum fusion criterion of matrix weighting linearity minimum variance for fusing effectively measured data of multiple measurement station. A simulation experiment was carried out and the average measuring results were given as follow,the measurement errors of total station, theodolite and laser tracker are 0. 745 1 mm, 0. 044 9 mm and 0. 032 7 mm, respectively, and the fusion measurement error is 0. 012 8 mm. Finally, the fusion method was applied to measure a net in tunnel component. The validity of fusion criterion for precision is proved by theory, simulation and practical experiments, and the fusion precision is superior to each partial precision.

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期刊信息
  • 《光学精密工程》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 中国仪器仪表学会
  • 主编:曹健林
  • 地址:长春市东南湖大路3888号
  • 邮编:130033
  • 邮箱:gxjmgc@sina.com;gxjmgc@ciomp.ac.cn
  • 电话:0431-86176855 84613409传
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-924X
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1198/TH
  • 邮发代号:12-166
  • 获奖情况:
  • 三次获得“百种中国杰出学术期刊”,2006年获得中国科协择优支持基金,2007年获“吉林省新闻出版精品期刊奖”,2008年获“中国精品科技期刊”,2012年《光学精密工程》看在的3篇论文获得中国百...,第三届中国出版政府奖提名奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:22699