周波数変調連続波（FMCW）レーザーレーダーの高精度測定を実現するために、レーザーレーダーの機械加工および組み立て過程で導入される幾何学的構造誤差に対して、レーザーレーダー座標測定誤差に基づくシステム誤差モデルおよび誤差補正方法を提案した。レーザーレーダー座標系群を構築し、空間座標測定誤差の原因を分析した。座標系間の変換行列を用いて、測定座標の幾何学誤差伝搬を実現した。その後、各座標系の幾何学的誤差を統合し、明示的なレーザーレーダー幾何学空間座標誤差表現式を確立した。これに基づき、最小二乗最適化目標を構築し、各誤差因子および補正後座標を算出した。求められた誤差因子は後続の座標測定結果の補正に利用できる。最後に、本方法に基づき、高精度測定機器であるレーザートラッカーと標的球の球心位置を基準点とする校正場を設計し、レーザートラッカーとレーザーレーダーで同一位置の標的球を測定し、システム誤差補正を完了した。実験結果より、補正後のレーザーレーダー空間距離測定の平均誤差は0.0448%から0.0038%に低減し、誤差最大値は4.17mmから0.30mmに減少し、レーザーレーダーの幾何学的構造誤差の校正と誤差補正方法の有効性が検証された。

レーザーレーダー; 幾何学構造誤差; 最小二乗法; 誤差補正