工业机器人运动学参数标定精度分析与改进

为了提高工业机器人运动学参数标定的精度,分析了影响标定结果的误差源,并提出了一种基于抗差岭估计的参数辨识算法。在机器人误差模型建立过程中,针对基坐标系拟合具有一定误差的特点,首先建立了机器人的误差模型;然后分析了误差方程中系数阵存在的病态性问题,以及多因素导致的末端观测值存在的粗差现象;最后基于抗差岭估计的最小二乘法对运动学参数进行了解算。实验表明,机器人经标定补偿后,绝对定位的RMS误差由补偿前的0.83 mm降低为0.42 mm;平均误差由补偿前的0.75 mm降低到0.37 mm。从而证明了该方法的有效性。     

一种新的全站式扫描仪扫描点位精度分析方法

全站式扫描仪是测绘技术和设备发展的最新成果,具有广泛的应用价值,其测量精度、效率等受到测绘工作者的高度关注。在分析全站式扫描仪扫描原理和扫描点位精度的基础上,提出了一种全站式扫描仪扫描点位精度分析方法,建立了测角中心和扫描中心同心度检定模型。实验和数据分析结果表明,该方法很好地解决了全站式扫描仪的同心度检定,并进一步评定了其扫描点位精度。     

经纬仪与视觉深度组合测量

组合测量是精密大尺寸测量的重要研究方向,提出一种经纬仪与视觉深度组合测量方法,对方法的原理以及其中的标定技术和高精度中心定位技术进行论述。精度验证实验表明,组合技术的定位测量精度优于0.05mm,准直精度优于2″,证明测量方法的正确性和可行性。     

一种BDS/GPS组合动态变形测量系统的模糊度实时算法分析

介绍了BDS/GPS组合载波相位双差定位的解算模型,分析了通常模糊度实时算法的不足,根据工程结构变形测量中,监测点初始坐标已知且在一定范围内变化的特点,提出了一种BDS/GPS组合测量系统模糊度单历元实时算法。通过实测的实验数据,验证了本文算法的正确性。     

GPS/COMPASS组合变形测量性能分析

GNSS系统的定位精度和可靠性在很大程度上依赖于观测到的卫星数量和几何图形分布.在城市、露天矿区和峡谷等地区,由于可观测卫星数少,单一系统的定位精度往往难以满足要求,GNSS多星座组合是解决问题的一个有效措施.选取雅砻江卡拉电站滑坡监测网中的一个监测点,利用实测的COMPASS星历和GPS卫星星历,从可见卫星数目及GDOP值两个角度,对GPS、COMPASS单星座系统以及其组合系统变形测量性能进行了对比分析.实验表明GPS和COMPASS组合系统能够有效改善变形监测精度.     

基于可变因子的变分贝叶斯SINS海上动态对准

针对传统变分贝叶斯自适应滤波中,基于经验选取常值遗忘因子,不能自适应时变量测噪声的问题,提出一种基于可变因子的变分贝叶斯自适应滤波,并应用于船载捷联惯性导航系统(strapdown inertial navigation system, SINS)动态对准。首先利用变分贝叶斯方法近似噪声的后验分布,估计时变量测噪声和状态向量后验分布。其次通过噪声方差时变强度构造可变因子,实现自适应调整变分贝叶斯参数。最后给出了基于可变因子的GNSS/SINS海上动基座对准流程及算法。船载实测数据表明,所提算法在时变方差下,较卡尔曼滤波和传统贝叶斯滤波方位角误差收敛到0.5°范围内所需时间分别缩短了52%和44%;横滚角和方位角均方根误差分别降低57%、46%和13%、9%;东向和北向速度均方根误差分别降低56%、68%和51%、22%。     

基于IGG3的数字工业摄影测量抗差光束法平差

数字工业摄影测量中,相机拍摄的不同相片得到的像点坐标被视为等精度观测值,其权值被定为单位权进行平差计算。自检校光束法平差能够有效的补偿系统误差,但测量过程中仍然不可避免地存在粗差和随机误差。为了进一步提高数字工业摄影测量平差计算结果的精度,结合抗差估计具有"充分利用有效信息,限制利用有用信息,排除有害信息"的特点,对自检校光束法平差方法进行改进,提出了一种基于IGG3的抗差光束法平差方法;并进行公共点转换实验和重复测量实验来评价其外符合精度和内符合精度。实验结果表明改进后的方法比原方法计算所得的结果精度更高。     

GPS动态导航接收机自主完好性监测算法

针对目前GPS接收机自主完好性监测方法受到许多假设的制约这一问题,该文根据已有的导航系统可靠性研究,基于非理想故障模式以及故障分布参数的不确定性,利用先验概率模型对卫星和接收机异常建模;采用该模型,建立了基于误警率及漏检率的最小风险代价任意目标函数,以对残差统计量分析进而优化选取阈值;最后对快照接收机自主完好性监测法以及利用贝叶斯更新得到后验故障概率的多步完好性监测算法进行分析,具有一定的参考意义,多步算法将会进一步丰富GPS完好性结构。仿真实验结果表明,在每个几何条件下用反复试验法可进行阈值的搜索,达到比传统接收机自主完好性监测方法更好的效果。     

附加运动学约束的BDS抗差UKF导航算法

针对城市复杂环境中单一BDS导航受多路径（multipath,MP）和非视距（non-line-of-sight,NLOS）信号干扰导致精度下降的问题,提出一种附加运动学约束的抗差无迹卡尔曼滤波（unscented Kalman filter,UKF）算法。该算法基于新息向量构造等价权函数,克服了位置及接收机钟差初值不准确引起的抗差性能下降问题。同时,利用载体的近似运动方向和高程约束,进一步增强滤波解。实测车载试验结果表明,本文方法可有效抑制MP和NLOS信号的干扰,提高城市环境中的BDS导航精度。     

部分参数加权平差的教学内容扩展

部分参数加权平差方法具有十分重要的理论意义和实用价值,尤其在测量平差程序实践中广泛应用。现有教材及文献关于部分参数加权平差解算公式的推导,均是将具有先验信息的参数连续排列在参数向量的前部或后部(称为参数有序),但实际编程中,常将有先验信息的参数在参数向量中混乱排列(称为参数无序)。为此,本文推导了参数无序时部分参数加权平差的解算公式(简称为严密解法),并阐述了结合无限权法(权无穷大或小)和全部参数加权平差解法的部分参数加权平差的实用解法(简称为实用解法)。通过模拟算例,验证了严密解法的正确性和实用解法的可行性,并指出实用解法具有较好的灵活性,更适于实际应用。