頂裝式wMPS發(fā)射站網(wǎng)絡(luò)布局與應(yīng)用研究.pdf

1、頂裝頂裝式wMPS發(fā)射站發(fā)射站網(wǎng)絡(luò)布局網(wǎng)絡(luò)布局與應(yīng)用研究應(yīng)用研究wklayoutapplicationstudyoftopmountedtransmittersofwMPS學(xué)科專業(yè)：儀器科學(xué)與技術(shù)研究生：鄭迎亞指導(dǎo)教師：邾繼貴教授天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院二零一四年十二月I摘要國(guó)家科技的快速發(fā)展使得大型技術(shù)裝備的制造需求變得非常迫切，大型技術(shù)裝備的測(cè)量要求也逐漸變高，其在測(cè)量尺寸、精度和效率等幾個(gè)方面面臨著的非常大的技術(shù)難題和挑戰(zhàn)

2、，因此對(duì)新型的分布式大尺寸測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行深入研究具有重要的意義。wMPS（wkspaceMeasuringPositioningSystem）是一種采用激光掃描實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)定位測(cè)量的系統(tǒng)，具有覆蓋空間大、測(cè)量精度高、并行測(cè)量能力強(qiáng)、可靠性好等特點(diǎn)，但其發(fā)射站的激光信號(hào)容易受到測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)障礙物的遮擋，頂裝式發(fā)射站的設(shè)計(jì)有效解決了遮擋問(wèn)題，提高了wMPS系統(tǒng)的適用性。本課題以研究頂裝式發(fā)射站的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和布局優(yōu)化以及應(yīng)用為主題，對(duì)頂裝式發(fā)射站的結(jié)構(gòu)、

3、空間網(wǎng)絡(luò)布局以及在AGV自動(dòng)精密導(dǎo)航中的應(yīng)用等進(jìn)行了深入分析，并設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。本文的主要研究?jī)?nèi)容和工作如下：一、概述了大尺寸測(cè)量的背景，引出了wMPS系統(tǒng)的測(cè)量特點(diǎn)以及性能優(yōu)勢(shì)，分析了頂裝式發(fā)射站的需求，由此展開(kāi)了本文的主要內(nèi)容分析。二、描述了wMPS系統(tǒng)的基本工作原理，對(duì)頂裝式發(fā)射站的結(jié)構(gòu)以及誤差進(jìn)行了分析，并給出了發(fā)射站內(nèi)參標(biāo)定方法。三、針對(duì)wMPS系統(tǒng)的布局優(yōu)化問(wèn)題，分析了頂裝式發(fā)射站與正立式發(fā)射站的不同，對(duì)其位置和姿態(tài)的優(yōu)

4、化進(jìn)行了研究。接著從測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量方程入手，提出了測(cè)量矩陣的條件數(shù)是衡量多平面交會(huì)優(yōu)劣的量化指標(biāo)，以此為優(yōu)化目標(biāo)，采用遺傳算法作為優(yōu)化工具，實(shí)現(xiàn)了指定測(cè)量空間下最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)布局，并設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了布局優(yōu)化軟件。四、對(duì)提出的數(shù)學(xué)模型以及優(yōu)化算法進(jìn)行了布局優(yōu)化仿真驗(yàn)證，同時(shí)設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)，利用與激光跟蹤儀的比對(duì)測(cè)量來(lái)驗(yàn)證布局優(yōu)化的有效性。五、研究了重要的工業(yè)應(yīng)用。以AGV車的自動(dòng)精密導(dǎo)航為應(yīng)用背景，通過(guò)合理選用頂裝式和正立式發(fā)射站，并對(duì)布局進(jìn)行優(yōu)化，構(gòu)建