Fusion multisource pour la localisation et la cartographie des jauges de déformation des grandes structures

CAI Zhiwei ,  

LIU Yuxin ,  

YU Wangzhu ,  

SUN Xiaoyun ,  

CAI Zihui ,  

KONG Xinjie ,  

摘要

Face aux problèmes d'efficacité réduite dans le positionnement des emplacements clés lors des essais statiques de grandes structures, ainsi qu'aux impacts des écarts de fabrication et des incertitudes multisources sur la précision, une méthode de localisation et de cartographie fusionnant des mesures hétérogènes multisources est proposée. Dans un cadre de mesure spatiale unifié, un mécanisme de collaboration multi-appareils et une stratégie de fusion pondérée par l'incertitude sont introduits, permettant la coopération entre traceurs laser, scanners 3D et projecteurs laser ; la technologie d'assemblage de nuages de points multisites est utilisée pour construire un modèle solide de haute précision, un algorithme de recherche de voisinage dynamique basé sur la densité des patchs est amélioré et un logiciel de correction de position est développé pour compenser automatiquement les écarts de fabrication ; un modèle de transmission d'incertitude de bout en bout est construit, et le processus de propagation des erreurs est validé par la méthode de Monte-Carlo. Lors des tests sur un modèle comportant 66 613 patchs, l'algorithme amélioré a réduit les recherches des patchs voisins de 38 % à 45 %, le temps de calcul a été réduit entre 18,2 et 20,5 secondes, avec une amélioration d'efficacité de 17 % à 26 % ; des résultats d'essais à haute densité basés sur 200 points de mesure montrent une erreur maximale de positionnement de 0,454 mm et une erreur moyenne de 0,400 mm, bien inférieures aux méthodes manuelles classiques ; l'écart-type combiné des essais de répétabilité est de 0,178 mm ; l'erreur de positionnement dans une plage de mesure de 3 à 10 m reste inférieure à 1 mm ; l'analyse d'incertitude présente un écart-type standard synthétisé du système d'environ 0,42 mm, en accord avec les résultats expérimentaux ; dans un scénario de positionnement à 200 points, le temps total est passé de 1 277 minutes à 95 minutes, avec une amélioration de l'efficacité supérieure à 100 %. Cette méthode garantit une haute précision tout en augmentant considérablement l'efficacité du positionnement, et grâce à la modélisation des incertitudes, elle rend les résultats mesurés explicables et traçables. Elle montre également une bonne stabilité, adaptabilité et un potentiel d'application ingénierie dans différentes conditions de matériaux, structures et distances de mesure, fournissant un support technique efficace pour un positionnement rapide et précis dans les essais de grandes structures complexes.

关键词

mesures hétérogènes multisources ; fusion de localisation ; transmission d'incertitude ; correction de position ; grandes structures ; localisation des jauges de déformation

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