亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        一種評價(jià)三維控制網(wǎng)精度的方法

        2018-07-03 04:39:48張翼飛金利民樊奕辰祝萬錢中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所上海201204
        測繪通報(bào) 2018年6期
        關(guān)鍵詞:直線度坐標(biāo)值基準(zhǔn)點(diǎn)

        張翼飛,金利民,樊奕辰,祝萬錢(中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所,上海 201204)

        全局測量與精度控制是大型粒子加速器精密準(zhǔn)直安裝的基礎(chǔ),決定著整個(gè)粒子加速器整體的性能表現(xiàn)。為提高整體空間測量精度,同時(shí)解決頂級尺度問題,必須在全局空間內(nèi)布設(shè)高精度三維控制網(wǎng)[1-2]。以上海光源為例,三維控制網(wǎng)覆蓋了20 m長的直線加速器、周長180 m的增強(qiáng)器、周長432 m的儲存環(huán),以及沿環(huán)外側(cè)分布的同步輻射光束線和實(shí)驗(yàn)站[3]。從空間分布上看,上海光源的三維控制網(wǎng)分為儲存環(huán)控制網(wǎng)和實(shí)驗(yàn)大廳光束線控制網(wǎng)[4]。儲存環(huán)控制網(wǎng)是加速器磁鐵安裝的基準(zhǔn),用于調(diào)整磁鐵之間的相互位置關(guān)系,保證束流軌道的精度[5]。實(shí)驗(yàn)大廳控制網(wǎng)用于光束線部件的安裝定位,保證同步光可以按照物理設(shè)計(jì)的要求通過各種光學(xué)元件,轉(zhuǎn)變成試驗(yàn)所需的光。一般光束線部件的準(zhǔn)直定位精度要求為0.2 mm[5-6]。

        儲存環(huán)與實(shí)驗(yàn)大廳光束線控制網(wǎng)之間有很小的通光孔,通視條件極差,必須跨越屏蔽墻才能完成轉(zhuǎn)站測量,這無疑會增加測量的不確定性,因此評價(jià)控制網(wǎng)轉(zhuǎn)站測量的誤差顯得格外重要。一般采用點(diǎn)位誤差的方法對控制網(wǎng)點(diǎn)的精度進(jìn)行評價(jià),點(diǎn)位誤差能夠直觀反映點(diǎn)位在各方向上誤差的大致數(shù)值[7]。從可視化的角度來看,用點(diǎn)位均方差為半徑的圓、球、超球可以近似描述點(diǎn)位誤差的大致分布[8-9]。但是對于由若干點(diǎn)組成的控制網(wǎng)來說,點(diǎn)位誤差并不能直觀給出控制網(wǎng)整體的偏差。本文根據(jù)儲存環(huán)控制網(wǎng)與光束線控制網(wǎng)的空間分布特點(diǎn)搭建模型,引入基準(zhǔn)點(diǎn)坐標(biāo)偏差的概念,用于評價(jià)轉(zhuǎn)站測量引起的光束線控制網(wǎng)偏差,并嘗試通過閉環(huán)測量的方法減小這種偏差。

        1 基于基準(zhǔn)點(diǎn)坐標(biāo)差的控制網(wǎng)模型

        上海光源光束線的控制網(wǎng)轉(zhuǎn)移只能在停機(jī)維護(hù)的時(shí)候進(jìn)行,因此有必要先搭建一個(gè)模型進(jìn)行相關(guān)的試驗(yàn)。

        1.1 搭建包含基準(zhǔn)點(diǎn)的控制網(wǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)P?/h3>

        在上海光源某空閑的光學(xué)棚屋內(nèi),搭建如圖1所示的試驗(yàn)?zāi)P停号镂蓍L約30 m,寬5 m,有一號和二號兩個(gè)設(shè)備運(yùn)輸門。在棚屋內(nèi)盡量等間距布置8個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)(實(shí)心點(diǎn)A—H),棚屋內(nèi)布置若干控制網(wǎng)點(diǎn)(空心點(diǎn))。

        圖1 基于基準(zhǔn)點(diǎn)坐標(biāo)偏差的控制網(wǎng)模型

        1.2 基準(zhǔn)坐標(biāo)系的建立及基準(zhǔn)點(diǎn)調(diào)節(jié)

        眾所周知,跟蹤儀是基于角度傳感器和測長技術(shù)相結(jié)合的球坐標(biāo)測量系統(tǒng),其長度測量采用激光干涉測長方法,可直接溯源至激光波長,因此激光跟蹤儀的測長精度遠(yuǎn)高于測角精度,其中角度傳感器又分為垂直角和水平角兩種[10-11]。為了盡可能保證跟蹤儀的測量精度,先將8個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)大致就位,跟蹤儀放置于8個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)中間。將跟蹤儀分別連接至A點(diǎn)和E點(diǎn),調(diào)節(jié)A點(diǎn)和E點(diǎn)位置,當(dāng)跟蹤儀垂直角顯示為90°時(shí),鎖緊A點(diǎn)和E點(diǎn),如此則最大限度地保證了跟蹤儀的測量精度,然后根據(jù)這兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)建立基準(zhǔn)坐標(biāo)系。

        基準(zhǔn)坐標(biāo)系:以A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)、A點(diǎn)和E點(diǎn)連線為Y軸、垂直向上為Z軸建立基準(zhǔn)坐標(biāo)系,然后將其余6個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)都調(diào)節(jié)到Y(jié)軸上。基準(zhǔn)坐標(biāo)系是所有后續(xù)試驗(yàn)的基準(zhǔn),包含了最準(zhǔn)確的基準(zhǔn)點(diǎn)坐標(biāo)信息,圖2為基準(zhǔn)點(diǎn)坐標(biāo)的調(diào)節(jié)過程。

        圖2 基準(zhǔn)點(diǎn)坐標(biāo)調(diào)節(jié)

        基準(zhǔn)點(diǎn)測量:基準(zhǔn)坐標(biāo)系和基準(zhǔn)點(diǎn)調(diào)節(jié)到位以后,為了獲得更加準(zhǔn)確的基準(zhǔn)點(diǎn)位置信息,設(shè)置跟蹤儀自動測量模式,從A點(diǎn)到H點(diǎn)為一次測量,共計(jì)測量40次。然后將每一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)40次測量的平均值作為最終的理論坐標(biāo)值。表1為基準(zhǔn)坐標(biāo)下各基準(zhǔn)點(diǎn)的理論坐標(biāo)值,基準(zhǔn)點(diǎn)理論坐標(biāo)值擬合直線的直線度為0.024 mm(RMS),基本達(dá)到了跟蹤儀的測量極限精度。

        表1 各基準(zhǔn)點(diǎn)理論坐標(biāo)值 mm

        2 模擬光束線控制網(wǎng)轉(zhuǎn)站測量

        為了更加真實(shí)地模擬光束線控制網(wǎng)的轉(zhuǎn)站過程,根據(jù)設(shè)備運(yùn)輸門在整個(gè)棚屋的位置,在基準(zhǔn)點(diǎn)E和F之間人為隔斷,將其想象為儲存環(huán)到光束線之間的屏蔽墻,如圖1中虛線所示,要想將兩個(gè)區(qū)域控制網(wǎng)的融合,必須通過兩個(gè)門搭建臨時(shí)點(diǎn)才能完成。

        2.1 控制網(wǎng)轉(zhuǎn)站測量

        從基準(zhǔn)點(diǎn)A附近控制網(wǎng)點(diǎn)開始測量,首先測量A—E點(diǎn)區(qū)域,然后通過搭建臨時(shí)點(diǎn)(圖2中的菱形點(diǎn)),從一號門轉(zhuǎn)出,二號門轉(zhuǎn)入F—H區(qū)域,共計(jì)完成12站測量。F、G、H3個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)相當(dāng)于待測點(diǎn)。

        將12站測量數(shù)據(jù)統(tǒng)一進(jìn)行平差處理。平差有多種方法[12-13],本文用到的是SA軟件自帶的平差處理方法。最終得到包含了A—H基準(zhǔn)點(diǎn)的全部控制網(wǎng)點(diǎn),將其中8個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)擬合直線,直線度為54 μm(RMS)。直線度是轉(zhuǎn)站測量前的2倍,F(xiàn)、G、H這3個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的X和Z方向出現(xiàn)較大偏差。表2為基準(zhǔn)坐標(biāo)下各基準(zhǔn)點(diǎn)的坐標(biāo)值及偏差。

        表2 跨區(qū)域轉(zhuǎn)站測量后基準(zhǔn)點(diǎn)坐標(biāo)偏差 mm

        表2數(shù)據(jù)表明,轉(zhuǎn)站測量給F—H區(qū)域控制網(wǎng)引入明顯偏差。而實(shí)際的光束線控制網(wǎng)轉(zhuǎn)站測量過程中,由于轉(zhuǎn)站條件更加惡劣,控制網(wǎng)的偏差可能會更大。因此必須引入其他約束條件來降低控制網(wǎng)的偏差。

        2.2 閉環(huán)測量對基準(zhǔn)點(diǎn)偏差的影響

        研究表明[14-15],閉環(huán)測量可以有效約束控制網(wǎng)的轉(zhuǎn)站測量誤差。因此在上節(jié)測量過程中的基礎(chǔ)上,在E點(diǎn)和F點(diǎn)之間引入一站,形成閉環(huán)測量。光束線控制網(wǎng)轉(zhuǎn)站測量過程中,也可以利用蔽墻上的通光孔,測量一站形成閉環(huán)。

        對全部測量站位的數(shù)據(jù)重新平差處理,得到包含A—H點(diǎn)的控制網(wǎng),8個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)擬合直線的直線度為0.036 mm(RMS),較未閉環(huán)測量前有所改善。表3為在基準(zhǔn)坐標(biāo)下F、G、H的坐標(biāo)值及偏差。

        表3 閉環(huán)測量后基準(zhǔn)點(diǎn)坐標(biāo)偏差值 mm

        表3中的數(shù)據(jù)顯示,在基準(zhǔn)坐標(biāo)系下,3個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)值偏差值有了明顯的收斂,閉環(huán)測量可以有效降低控制網(wǎng)轉(zhuǎn)站的偏差。

        3 試驗(yàn)大廳光束線控制網(wǎng)轉(zhuǎn)站測量精度評價(jià)

        在上海光源某光束線控制網(wǎng)轉(zhuǎn)站測量的過程中,引入3個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)用于精度評價(jià)。

        3.1 光束線控制網(wǎng)轉(zhuǎn)站測量精度評價(jià)

        在光束線區(qū)域一側(cè)調(diào)整A、B、C這3個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)至一條直線,如圖3所示。在加速器儲存環(huán)一側(cè),通過通光孔可以直接測量這3個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)。根據(jù)儲存磁鐵布局,建立引出同步光的基準(zhǔn)坐標(biāo)系,同步光軸線為Y軸,同時(shí)直接測量3個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)值。

        圖3 光束線區(qū)域基準(zhǔn)點(diǎn)調(diào)節(jié)

        經(jīng)過轉(zhuǎn)站測量、平差計(jì)算,得到光束線控制網(wǎng),同時(shí)也得到基準(zhǔn)點(diǎn)的坐標(biāo)值,這與在儲存環(huán)內(nèi)直接測量的坐標(biāo)值,有著明顯的偏差,表4為3個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的坐標(biāo)偏差。

        表4 基準(zhǔn)點(diǎn)在不同測量環(huán)境下的坐標(biāo)偏差 mm

        表4的數(shù)據(jù)表明,經(jīng)過轉(zhuǎn)站測量的光束線控制網(wǎng),Z向最大偏差為0.53 mm,X向最大偏差為0.13 mm,即為光束線控制網(wǎng)偏差的直觀表現(xiàn)。為了降低控制網(wǎng)的偏差,根據(jù)上節(jié)測量結(jié)果,利用屏蔽墻上的通光孔增加一站,形成大的閉環(huán)。

        3.2 閉環(huán)測量對光束線控制網(wǎng)的影響

        在通光孔內(nèi)增加若干臨時(shí)點(diǎn),在儲存環(huán)和光束線區(qū)域兩側(cè)都可以測量到這些臨時(shí)點(diǎn)。將兩站測量數(shù)據(jù)導(dǎo)入上節(jié)的測量數(shù)據(jù)中,重新計(jì)算后得到閉環(huán)條件下控制網(wǎng)。表5為閉合測量條件下3個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的坐標(biāo)偏差。經(jīng)過對比表4與表5的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn),在閉環(huán)條件下,基準(zhǔn)點(diǎn)坐標(biāo)偏差改善明顯,但是尚未達(dá)到最佳。

        表5 閉環(huán)條件下基準(zhǔn)點(diǎn)的坐標(biāo)偏差 mm

        4 結(jié) 論

        采用基準(zhǔn)點(diǎn)坐標(biāo)偏差及直線度的方法可以準(zhǔn)確地判斷光束線控制網(wǎng)偏差的方向和大小。搭建的試驗(yàn)?zāi)P湍M光束線控制網(wǎng)轉(zhuǎn)站測量,直線度增大1倍,基準(zhǔn)點(diǎn)坐標(biāo)偏差明顯,引入閉環(huán)測量可以有效提高直線度,并降低基準(zhǔn)點(diǎn)坐標(biāo)偏差。在上海光源某光束線的控制網(wǎng)轉(zhuǎn)站測量過程中,引入3個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn),發(fā)現(xiàn)光束線控制網(wǎng)Z向偏差高達(dá)0.5 mm,X向偏差也將近0.2 mm,引入閉環(huán)測量后Z向偏差降低至0.25 mm左右,X向偏差降低至0.1 mm以內(nèi)。目前,該方法雖然可以有效判斷控制網(wǎng)偏差的方向與大小,但改進(jìn)措施和效果都比較有限。因此,后續(xù)的工作重點(diǎn)在于,如何基于這種控制網(wǎng)精度評價(jià)方法尋求更加有效的改進(jìn)措施。

        參考文獻(xiàn):

        [1] 林嘉睿,邾繼貴,郭寅,等.現(xiàn)場大空間測量中精密三維坐標(biāo)控制網(wǎng)的建立[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào),2012,48(4):6-77.

        [2] 張皓琳.坐標(biāo)轉(zhuǎn)站精度及其影響因素的研究[D].天津:天津大學(xué),2012.

        [3] 于成浩,殷立新,杜涵文,等.上海光源準(zhǔn)直測量方案設(shè)計(jì)[J].強(qiáng)激光與粒子束,2006,18(7):1167-1172.

        [4] 于成浩,柯明,杜涵文,等.上海光源的一級平面控制網(wǎng)[J].原子能科學(xué)與技術(shù),2009,43(10):931-934.

        [5] 于成浩.三維測量技術(shù)在上海光源中的應(yīng)用[D].北京:中國科學(xué)院研究生院,2008.

        [6] 柯明,于成浩.關(guān)節(jié)測量臂在上海光源元件標(biāo)定中的作用[J].強(qiáng)激光與粒子束,2009,21(12):1885-1888.

        [7] 孫海麗,姚連璧,周躍寅,等.激光跟蹤儀測量精度分析[J].大地測量與地球動力學(xué),2015,35(1):177-180.

        [8] 施一民,朱紫陽.論相對點(diǎn)位精度的合理評定[J].測繪科學(xué),2004,29(2):28-33.

        [9] 卞和方,張書畢,張秋昭,等.點(diǎn)位誤差位置相關(guān)性分析及驗(yàn)證[J].中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2013,42(1):129-133.

        [10] 林嘉睿,邾繼貴,張皓琳,等.激光跟蹤儀測角誤差的現(xiàn)場評價(jià)[J].儀器儀表學(xué)報(bào),2012,33(2):463-468.

        [11] 于成浩,柯明.基于激光跟蹤儀的三維控制網(wǎng)測量精度分析[J].測繪科學(xué),2006,31(3):25-27.

        [12] 周維虎,丁蕾,王亞偉,等.光束平差在激光跟蹤儀系統(tǒng)評定中的應(yīng)用[J].光學(xué)精密工程,2012,20(4):851-856.

        [13] 李希峰,岳東杰,衛(wèi)柳艷.赫爾默特方差分量估計(jì)在混合水準(zhǔn)平差中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代測繪,2005,28(5):20-22.

        [14] 金正琪.提高激光跟蹤儀轉(zhuǎn)站測量精度的技術(shù)研究[D].杭州:浙江大學(xué),2013.

        [15] 馬娜,董嵐,梁靜,等.中國散裂中子源直線加速器控制網(wǎng)測量及精度研究[J].測繪通報(bào),2016(1):104-107.

        猜你喜歡
        直線度坐標(biāo)值基準(zhǔn)點(diǎn)
        麥弗遜懸架主銷軸線對半軸滑移的影響
        北京汽車(2023年1期)2023-03-03 00:50:38
        長導(dǎo)軌直線度分段測量拼接方法研究
        建筑日照設(shè)計(jì)中基準(zhǔn)點(diǎn)相關(guān)問題的探討
        華中建筑(2022年4期)2022-04-14 07:50:52
        地鐵隧道自由設(shè)站變形監(jiān)測基準(zhǔn)網(wǎng)穩(wěn)定性檢驗(yàn)
        基于二分法迭代的凸模數(shù)控銑削加工編程*
        基于西門子840D數(shù)控系統(tǒng)的直線度自動計(jì)算程序研究
        直線度誤差曲線形成機(jī)理與形位特性研究
        評定導(dǎo)軌直線度誤差的方法
        GPS網(wǎng)中基準(zhǔn)點(diǎn)的數(shù)量及位置分布對精度的影響分析*
        CRTSⅡ型板式無砟軌道基準(zhǔn)網(wǎng)測量技術(shù)
        山西建筑(2010年13期)2010-07-17 11:24:02
        久久人妻公开中文字幕| 国产精品亚洲av无人区一区香蕉| 小辣椒福利视频导航| 日韩精品无码一区二区三区视频| 日韩中文字幕精品免费一区| 免费国产不卡在线观看| 琪琪色原网站在线观看 | 国产美腿丝袜一区二区| 东京热久久综合久久88| 一群黑人大战亚裔女在线播放| 区无码字幕中文色| 激情五月天在线观看视频| 欧美变态另类刺激| 日韩精品无码区免费专区| 国产不卡一区在线视频| 国产一区二区三区不卡在线观看 | 久久aⅴ无码av免费一区| 蜜桃av夺取一区二区三区| 中文字日产幕码三区国产| 97人人模人人爽人人少妇| 黄色网址国产| 一区二区三区视频免费观看在线| 久久久精品中文字幕麻豆发布| 97se亚洲国产综合自在线| 国色天香精品亚洲精品| 国产成人av三级在线观看韩国| 情人伊人久久综合亚洲 | 手机看片久久国产免费| 国产成人综合久久久久久| 中文字幕视频一区二区| 色婷婷一区二区三区四区成人网| 久久99精品国产99久久6男男 | 亚洲香蕉久久一区二区| 日韩欧美亚洲国产精品字幕久久久| 久久精品国产亚洲av麻| 久久精品韩国日本国产| 夜晚黄色福利国产精品| 精品淑女少妇av久久免费| 一区五码在线| 国产高清一区二区三区三州| 曰韩亚洲av人人夜夜澡人人爽|