基于小二乘-卡尔曼滤波的wMPS系统跟踪定位算法研究.pdf

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1、第25卷第2期传感技术学报V01．25No．2CHINESEJOURNA1OF"SENSORSANDACTUATORSFeb．201220l2年2月StudyonTrackingAlgorithmforwMPSBasedonLeastSquare—KalmanFilterDUANMUQiong，YANGXueyou，ZHUJigui(StateKeyLuboratoryofPrecisionMeasuringTechnologyandInstruments，TianfinUniversity，Tianjin300072，China)Abstrac

2、t：wMPS(workspaceMeasuringPositionSystem)isanewlynetwork—typethree—dimensionalmeasuringsystembasedonplaneintersectionprincipa1．Thedynamictrackingproblemwasstudiedbasedonthestaticmeasurementresearch．Inordertoreducetheell'Orsproducedbymovement，motionmodelandKalmanfilterwereused．

3、Thestatic—locationofreceiverwasusedaspseudo—observations．whichwasestimatedbyleastsquaremethod．andtheresultswereusedbyKahnanfilterforfurtherprocessing．ThismethodavoidsnonlinearelTOrsinobservationequationandtheprecisiontrackingwasachieved．Comparedwithleastsquaremethodandleastsq

4、uare—Kalmanfiltermethodinexperiments，theresultsshowthattheaccuracyofleastsquare—Kalmanfiltermethodishigherthanleastsquaremethod．Keywords：large—scalemetrology；wMPS；leastsquaremethod；Kalmanfilter；trackingEEACC：7210：7230；7320Cdoi：10．3969／j．issn．1004-1699．2012．02．019基于小二乘一卡尔曼滤波的w

5、MPS系统跟踪定位算法研究术端木琼，杨学友，邾继贵(天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室，天津300072)摘要：wMPS(workspaceMeasuringPositionSystem)是一种新型的基于平面交会原理的网络式测量系统，住静态测量研究的基础L，研究r动态跟踪测量的问题为了减小运动引入的测量误差，利用运动方程提高测量精度，采川了最小二乘法对接收器的位置进行静态估算，将其结果作为伪观测值，然后利L}_j卡尔曼滤波做进一步处理，该厅法避免了观测方程中的非线性误差，实现了接收器存运动过程中的高精度跟踪定位。通过试验对最小二乘法和最小二

6、乘一卡尔曼滤波法进行了比较．结果表明最小二乘一卡尔曼滤波法的估值精度远高于最小二乘法关键词：大尺寸测量；wMPS；最小二乘；卡尔曼滤波：跟踪中图分类号：TB92文献标识码：A文章编号：1004—1699(2012)02—0236—04随着现代装备制造业、空间技术和机器人技术量误差，对大型设备装配过程中的跟踪定位测量具的发展，静态测量已越来越不能满足部分现代T业有重要意义的要求，一些航空、航天及高精密制造企业的客户希1wMPS系统组成望对其生产或使用的大型工件以及整套系统进行动态测量。在T业测量领域，动态测量的主要方法有wMPS三维定位系统主要南激

7、光发射器网络、位置激光跟踪仪测量技术以及摄影测量技术，但是这些传感器、中心计算机和无线通讯系统组成]激光发方法都有其局限性摄影测量需要通视条件，视场射器由固定基座和转动头组成．安装有两个一字线激较小，而激光跟踪仪只能实现单点跟踪测量，姿态测光器和一个脉冲激光器，两个一字线激光器同定于转量则需增加其它附件，在环境复杂的现场条件下容动头上，激光器产生的光平面分别与垂直方向呈±30。，易受到十扰¨j。wMPS是一种基于光电扫描的网络呈V字形。当发射器工作时，激光器所产生的光平面式大尺寸测量系统，与其它系统相比，该系统具有测随转动头一同旋转，对测量空间进

8、行扫描。脉冲激光量精度高、并行测量能力强、抗干扰能力强等特点。器用于产生一个计时同步时刻，以该时刻光平面1与本义在静态测量的基础[2-6