室内空间测量定位系统布局仿真研究.pdfVIP

学兔兔 第 51卷第 8期 机 械 工 程 学 报 VOI．5l NO．8 20l5年 4 月 JOURNALOFMECHANICALENGINEERING Apr． 2015 DoI：l0．3901，JM E．2015．08．001 室内空间测量定位系统布局仿真研究水 薛 彬 郑迎亚2 熊 芝3 邾继贵2 (1．天津大学海洋科学与技术学院 天津 300072； 2．天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室 天津 300072； 3．湖北工业大学机械工程学院 武汉 430068) 摘要：室内空间测量定位系统是基于光平面交会原理的大尺寸分布式坐标测量系统，具备大量程、高精度、多任务并行、全 空间实时测量等特点，应用广泛。该测量系统在测量过程中需要在空间不同位置放置多个发射站同时工作，而发射站在空间 的不同布局对测量精度有着较大影响。为得到一种较好的布局，研究发射站光平面在测量点的不同交会方式对测量稳定性的 影响，推导建立数学模型，以此来评价布局的优劣。在此数学模型基础上设计遗传算法来求解较优布局，并对实际测量中常 用的两站到四站的测量系统进行优化仿真研究。仿真结果表明在给定测量条件下，利用此数学模型设计的算法可以优化布站， 得到一种较好的空间布局，提高测量稳定性。 关键词：定位测量系统；交会测量；几何布局；布局优化 SimulationforNetworkDeploymentofIndoorW orkspace M easurementandPositioningSystem XUEBin ZHENG Yingya~ XIONGZhi ZHU Jigui (1．SchoolofMarineScienceandTechnology，TinajinUniversity，Tianjin300072； 2．StateKeyLaboratoryofPrecisionMeasuringTechnoloygnadInstruments，TianjinUniversiyt，Tianjin300072； 3．SchoolofMechnaicalEngineering，HubeiIndustrialUniversiyt，Wuhan430068) Abstract：Indoorworkspacemeasurementandpositioningsystem isatypeofdistributedlarge-scalemeasurementsystem basedon theintersectionofopticalplanes．Thismeasurementsystem iswidelyusedaSithasadvnatagesoflargerange，highprecision， multitaskingandwholespacereal-timemeasurement．Transmittersareneededtobeplacedatdifferentpositionsoftheworkspacein themeasuringprocess．So，htestationdeploymenthasagreatinfluenceonhtemeasurementaccuracy．Togetabetterlayout，hte relationsbetweendifferentintersectionwayofopticalplna esinmeasurementpointnadhtesatbilityofthemeasuremnetraena alyzed． Andamahtematicalmodelisesatblished．Th enthegeneticalgorithm basedonhtemathematicalmodelisdesigned，furthermore，hte deploymentso