面向任务的测量不确定度算法研究与系统实现

admin · 发表于 2022-9-17 10:04:02

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测量数据的可信程度将直接影响着产品实现过程的控制、分析和决策，目前国际标准化组织推荐用测量不确定度评价测量结果的可信程度。坐标测量是一种间接测量方法，区别于传统的测量方法，其测量结果的不确定度不仅与测量系统的测点精度有关，而且与误差评定的拟合算法也有关系，因此有必要对其测量不确定度的评定进行研究。本文基于测量过程的虚拟仿真，对测量系统的不确定度进行了分析，并结合形状误差的评定对其测量不确定度进行了研究，实现了坐标测量中的面向任务的测量不确定度评定。首先，构建了激光跟踪仪的测量数学模型和测点不确定度表达的误差椭球模型，实现了激光跟踪仪的虚拟测量过程仿真，并基于马氏距离的光束平差算法实现了测量系统的自标定，给出了激光跟踪仪的测点不确定度评定算法，并将算法评定结果与SA软件的结果进行了比较分析。其次，研究了基本几何元素的拟合算法，构建了几何元素的参数特征模型，给出了拟合目标函数和优化初始值的计算过程，以NIST提供的测试数据集对算法进行了仿真验证分析。再次，分析了坐标系变换的实现方法，研究了基于坐标测量数据的形状误差评定算法，同时基于蒙特卡罗仿真法实现了形状误差的测量不确定度评定，并分析了评定结果与仿真次数的关系。论文最后基于CAA的CATIA二次开发技术和MATLAB平台实现了原型系统的设计与开发，并结合激光跟踪仪的应用场景给出了原型系统的应用示例分析。

面向任务的测量不确定度算法研究与系统实现

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