一種基于先驗誤差分解定權(quán)的工業(yè)測量擬合方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于先驗誤差分解定權(quán)的工業(yè)測量擬合方法，包括以下步驟：1)輸入測量點集數(shù)據(jù)，按照各測點等權(quán)，初步擬合空間幾何體，然后執(zhí)行步驟2)；2)確定各測站-測點連線以及幾何體的空間姿態(tài)，然后執(zhí)行步驟3)；3)針對不同幾何體形狀，根據(jù)誤差分解和定權(quán)算法對各測點的先驗誤差進行分解，并以此為依據(jù)為各測點加權(quán)，然后執(zhí)行步驟4)；4)依據(jù)新定的權(quán)，對測量點集進行擬合，獲得加權(quán)的空間幾何體擬合參數(shù)。現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有削弱儀器測量誤差對擬合結(jié)果的影響，提高工件擬合精度等優(yōu)點。
【專利說明】一種基于先驗誤差分解定權(quán)的工業(yè)測量擬合方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種工業(yè)測量擬合方法，尤其是涉及一種基于先驗誤差分解定權(quán)的工業(yè)測量擬合方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)生產(chǎn)對構(gòu)件制造精度和尺寸工藝要求的提高，高精度的工業(yè)測量擬合算法成為研究的熱點。全站儀、激光跟蹤儀等測量儀器的應(yīng)用為大尺寸構(gòu)件的測量提供了高效手段，然而由于極坐標(biāo)測量系統(tǒng)往往具有不同量級的測角精度和測距精度，加之測量儀器與測點的相對位置不同，從而導(dǎo)致各測點測量數(shù)據(jù)不同方向上誤差分量的不同。一般工業(yè)擬合計算是等權(quán)處理各點位數(shù)據(jù)，忽略了測量誤差對擬合結(jié)果的影響，也未考慮測點處不同方向誤差分量的差異性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種，依據(jù)待擬合工件的形狀和姿態(tài)，考慮了儀器和測點相對空間關(guān)系，將測量誤差在測點處分解為多個分量，再根據(jù)儀器測角、測距的先驗誤差重新評定測點各誤差分量的大小，并依此作為擬合計算的定權(quán)依據(jù)。。
[0004]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0005]一種基于先驗誤差分解定權(quán)的工業(yè)測量擬合方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0006]I)輸入測量點集數(shù)據(jù)，按照各測點等權(quán)，初步擬合空間幾何體，然后執(zhí)行步驟2)；
[0007]2)確定各測站-測點連線以及幾何體的空間姿態(tài)，然后執(zhí)行步驟3)；
[0008]3)針對不同幾何體形狀，根據(jù)誤差分解和定權(quán)算法對各測點的先驗誤差進行分解，并以此為依據(jù)為各測點加權(quán)，然后執(zhí)行步驟4)；
[0009]4)依據(jù)新定的權(quán)，對測量點集進行擬合，獲得加權(quán)的空間幾何體擬合參數(shù)。
[0010]所述的根據(jù)誤差分解和定權(quán)算法對各測點的先驗誤差進行分解具體為:
[0011]11)誤差分量定義:
[0012]111)徑向誤差:圓、球形工件在測點處指向圓心或球心方向的誤差分向量，記為
Er ；
[0013]112)切向誤差:與圓、球形工件在測點處切線或切面方向的誤差分量，記為Et ；
[0014]113)垂向誤差:在測點處垂直于直線、平面或圓面的誤差分向量，記為E,；
[0015]114)平向誤差:在測點處平行于直線、平面或圓面的誤差分向量，記為Eh ；
[0016]12)令測量儀器的測角誤差為ζ，測距常數(shù)誤差為a，測距系數(shù)誤差為k，記儀器中心位置為Ptl(Xt), Y0, Ztl)，記某測點測量結(jié)果為Pi (Xi, Yi, Zi)，i e N，不同的幾何形狀分解方式具體如下:
[0017]121)空間直線與平面測點的誤差分解，考慮測站位置和工件姿態(tài)，分析某測距、測角精度下線、面上不同位置測點的垂向誤差和平向誤差，并依此作為定權(quán)依據(jù)，得其函數(shù)關(guān)系為:
[0018]
【權(quán)利要求】
1.一種基于先驗誤差分解定權(quán)的工業(yè)測量擬合方法，其特征在于，包括以下步驟:a 1)輸入測量點集數(shù)據(jù)，按照各測點等權(quán)，初步擬合空間幾何體，然后執(zhí)行步驟2)； 2)確定各測站-測點連線以及幾何體的空間姿態(tài)，然后執(zhí)行步驟3)； 3)針對不同幾何體形狀，根據(jù)誤差分解和定權(quán)算法對各測點的先驗誤差進行分解，并以此為依據(jù)為各測點加權(quán)，然后執(zhí)行步驟4)； 4)依據(jù)新定的權(quán)，對測量點集進行擬合，獲得加權(quán)的空間幾何體擬合參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于先驗誤差分解定權(quán)的工業(yè)測量擬合方法，其特征在于，所述的根據(jù)誤差分解和定權(quán)算法對各測點的先驗誤差進行分解具體為: 11)誤差分量定義: 111)徑向誤差:圓、球形工件在測點處指向圓心或球心方向的誤差分向量，記為Ek: 112)切向誤差；與圓、球形工件在測點處切線或切面方向的誤差分量，記為民； 113)垂向誤差:在測點處垂直于直線、平面或圓面的誤差分向量，記為^; 114)平向誤差:在測點處平行于直線、平面或圓面的誤差分向量，記為Eh； 12)令測量儀器的測角誤差為ζ，測距常數(shù)誤差為a，測距系數(shù)誤差為k，記儀器中心位置為Pci (Xci, Y0, Ztl),記某測點測量結(jié)果為Pi (Xi, Yi, Zi), i e N，不同的幾何形狀分解方式具體如下: 121)空間直線與平面測點的誤差分解，考慮測站位置和工件姿態(tài)，分析某測距、測角精度下線、面上不同位置測點的垂向誤差和平向誤差，并依此作為定權(quán)依據(jù)，得其函數(shù)關(guān)系為:
【文檔編號】G01B21/00GK104034291SQ201410253961
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月9日
【發(fā)明者】潘國榮, 郭巍 申請人:同濟大學(xué)