多基準拘束によるレーザートラッキング辺網調整

SHAO Fuhai ,  

ZENG Xuefeng ,  

LI Wenyan ,  

WANG Lingjie ,  

ZHANG Xuejun ,  

摘要

レーザートラッキングによる辺網調整法は、3次元空間座標における高精度な位置決めに顕著な優位性を持ち、正確なシステムパラメータの較正が高精度測定実現の鍵となる。従来の辺網の自己較正過程における幾何学的基準の不安定性と、補正結果が初期値の影響を受けやすい問題に対処するために、レーザートラッキング辺網調整計測最適化手法を提案する。本手法は、多数の空間基準を提供する指向点モデルを導入し、測定ステーション座標の自己較正を行い、ネットワーク調整過程において指向点座標を固定することで、統一された幾何学的基準下での測定ステーション座標の統合最適解を実現する。シミュレーション結果より、距離測定および測定点観測にガウス雑音が含まれる条件下においても、本手法は良好な解算安定性を有し、辺長誤差はマイクロメートルオーダーに制御されることが示された。1メートル標準棒を用いた測定実験で、本手法と商用ソフトウェアSpatial Analyzer(SA)のネットワーク結果を比較検証し、1.5 m×1.5 mの測定範囲内において、最適化された空間長さ測定誤差は -0.3~4.8 μm の範囲内にあり、一方でSAの誤差は主に 3.0~9.5 μm の範囲に分布することが示された。本手法は、測定精度および分散の点で優れた測定性能を有し、優れた汎用性を持ち、光学システムの調整等の空間測定作業に技術支援を提供できる。

关键词

姿勢測定; 辺網調整; 幾何学的拘束; ネットワーク調整に基づく自己較正モデル

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