空间测量定位系统测站智能优化部署方法研究

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1、分类号TH702密级公开UDC620学校代码10500硕士学位论文（全日制学术学位）题目：空间测量定位系统测站智能优化部署方法研究英文题目：Researchonintelligentstationoptimizationdeploymentofworkspacemeasuringandpositioningsystem学位申请人姓名：岳翀申请学位学科专业：测试计量技术及仪器指导教师姓名：钟毓宁熊芝二○一六年五月分类号TH702密级UDC620学校代码10500硕士学位论文题目空间测量定位系统测站智能优化部署方法研究英文题目Researchonintellig

2、entstationoptimizationdeploymentofworkspacemeasuringandpositioningsystem研究生姓名（签名）指导教师姓名（签名）职称教授申请学位学科名称测试计量技术及仪器学科代码080402论文答辩日期学位授予日期学院负责人（签名）评阅人姓名石端伟评阅人姓名李刚炎年月日学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人

3、和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖北工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日摘要随着数字化制造技术的迅猛发展，大型装备的制造技术对测量效率、尺寸和精度的要求也在不断的提高，因此对分布式大尺寸测量系

4、统的研究具有十分重要的意义。空间测量定位系统(wMPS:workspaceMeasuringandPositioningSystem)是一种基于角度交汇原理实现三维坐标定位测量的系统，具有测量空间大，测量精度高，多站并行测量，可靠性高等特点，其测站网络布局对系统的测量精度，测量范围及使用成本具有重大影响。因此优化测量网络结构，提高测量性能，是wMPS测量系统使用过程中所面临的研究问题。本文以wMPS测量系统为研究对象，对其网络布局的优化问题进行深入分析，提出基于智能优化算法的测站优化布局方案，并进行了实验验证，主要研究内容和工作如下：1.综述了大尺寸测量的发

5、展状况和特点及所面对的挑战，引出了对wMPS测量系统测站布局的研究需求，由此展开了本文的主要研究内容。2.对wMPS测量系统的组成结构，测量原理及多目标优化问题进行了系统的描述。然后分析了影响wMPS测量系统测站布局的三个指标，即定位精度，覆盖度，使用成本。由于这三个目标函数属于不同量纲，对其做归一化处理并运用层次分析法进行权重分析，最后得出处理后的目标函数。3.针对wMPS测量系统的布局优化目标函数，提出了基于改进自适应遗传算法及模拟退火-粒子群算法两种智能优化算法的测站布局优化方法，同时建立相应的布局优化流程。4.建立测量空间布局区域模型，运用文中提出的

6、两种智能优化算法对两到四站的经验网络布局进行仿真分析,仿真结果表明，模拟退火-粒子群算法的优化效果更加明显。此外提出一种多站优化策略，将本文所提出的算法应用于wMPS测量系统多测站布局中，并设计了实验，对优化前后的测量数据进行比对分析，验证优化方法的有效性。关键词：空间测量定位系统，布局优化，改进自适应遗传算法，模拟退火-粒子群算法IAbstractWiththedevelopmentofdigitizedmanufacturingtechnology,therequirementsofmeasurementefficiency,sizeandaccurac

7、yinmanufacturingtechnologyoflargeequipmentwerecontinuouslyimproved,soresearchondistributedmeasuringsystemhasveryimportantsignificance.Workspacemeasuringandpositioningsystem(wMPS)isamulti-stationintersectionsystembasedonphotoelectricscanning.Thismeasuresystemhasthecharacteristicsofh

8、ighmeasuringprecision,larg