手提盘煤仪的动态俯仰角获取方法.pdf

《手提盘煤仪的动态俯仰角获取方法.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第３７卷第６期仪器仪表学报Ｖｏｌ３７Ｎｏ６２０１６年６月ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＪｕｎ．２０１６手提盘煤仪的动态俯仰角获取方法董丽丽，杨德山，许文海，梁倩倩，张望（大连海事大学信息科学技术学院大连１１６０２６）摘要：手提盘煤仪盘点过程中俯仰角测量的准确性对盘点结果有重要影响，针对倾角仪在动态情况下，由于受到加速度影响使得测量俯仰角误差增大的缺陷，提出了一种利用盘煤仪测量的地面点云解算俯仰角的方法。本方法利用盘煤仪在俯仰变化情况下，激光扫描仪获得的水平地面点云在激光扫描仪局部坐标系中的形状特征，对每条激光扫描线中的地面点云进行

2、最小二乘法直线拟合，将拟合直线的斜率进行反正切变换来获得动态情况下盘煤仪的俯仰角，并利用该俯仰角进行体积计算。实验结果表明，在静态情况下本文方法测量精度可达０．０１１°；在动态条件下，克服了倾角仪受加速度影响而测量误差大的缺陷；在实际体积盘点过程中，利用本文方法进行煤堆盘点，平均体积测量误差为０．８％。数据表明，本文方法相对倾角仪能更适合手提式盘煤仪动态条件下俯仰角测量，测量准确性优于倾角仪。关键词：激光测量；倾角仪；动态俯仰角；盘煤中图分类号：ＴＢ９２２ＴＮ２４９ＴＨ７４１文献标识码：Ａ国家标准学科分类代码：４２０．４０Ｄｙｎａｍｉｃｐｉｔｃｈａｎｇｌｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ

3、ｆｏｒｐｏｒｔａｂｌｅｃｏａｌｉｎｖｅｎｔｏｒｙｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔＤｏｎｇＬｉｌｉ，ＹａｎｇＤｅｓｈａｎ，ＸｕＷｅｎｈａｉ，ＬｉａｎｇＱｉａｎｑｉａｎ，ＺｈａｎｇＷａｎｇ（ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅｓａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏｌｌｅｇｅ，ＤａｌｉａｎＭａｒｉｔｉｍｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｄａｌｉａｎ１１６０２６，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｐｉｔｃｈａｎｇｌｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｐｏｒｔａｂｌｅｃｏａｌｉｎｖｅｎｔｏｒｙｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｈａｓｄｉｒｅｃｔｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｖｅｒｔｈｅｉｎｖｅｎｔｏｒｙｒｅｓｕｌｔ．Ｔｏａｖｏｉｄｔｈｅｅ

4、ｆｆｅｃｔｏｆａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎｏｎｐｉｔｃｈｉｎｇａｎｇｌｅｕｎｄｅｒｄｙｎａｍｉｃｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ａｎａｐｐｒｏａｃｈｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｇｒｏｕｎｄｐｏｉｎｔｉｎｔｈｅＬｉｇｈｔＤｅｔｅｃｔｉｎｇａｎｄＲａｎｇｉｎｇ（Ｌｉｄａｒ）ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓｙｓｔｅｍｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．ＴｈｅｓｈａｐｅｏｆｔｈｅｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｇｒｏｕｎｄｐｏｉｎｔｃｌｏｕｄｉｎｔｈｅＬｉｄａｒｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓｙｓｔｅｍｗｉｌｌｃｈａｎｇｅｗｉｔｈｔｈｅｐｉｔｃｈａｎｇｌｅ．．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｉｓｆｅａｔｕｒｅ，ｅａｃｈｌａｓｅ

5、ｒｓｃａｎｌｉｎｅｉｎｔｈｅｇｒｏｕｎｄｐｏｉｎｔｃｌｏｕｄｓｉｓｆｉｔｔｅｄｂｙｌｅａｓｔｓｑｕａｒｅｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅｐｉｔｃｈａｎｇｌｅｃａｎｂｅｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｔｈｅａｒｃｔａｎｇｅｎｔｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｌｉｎｅｓ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｖｏｌｕｍｅｃａｎｂｅｄｒａｗｎｂｙｕｔｉｌｉｚｉｎｇｔｈｉｓｐｉｔｃｈａｎｇｌｅ．Ｔｈｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｉｓ０．０１１°ｕｎｄｅｒｔｈｅｔｈｅｓｔａｔｉｃｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄａｐｐ

6、ｒｏａｃｈｏｖｅｒｃｏｍｅｓｔｈｅｉｎｓｕｆｆｉｃｉｅｎｃｙｃａｕｓｅｄｂｙｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎｏｎｐｉｔｃｈｉｎｇａｎｇｌｅ．Ｔｈｅｍｅａｎｅｒｒｏｒｏｆｄｙｎａｍｉｃｖｏｌｕｍｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｆｏｒｃｏａｌｉｎｖｅｎｔｏｒｙｉｓ０．８％．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｔｈａｔｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄａｐｐｒｏａｃｈｉｓｍｏｒｅｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒｔｈｅｐｉｔｃｈｉｎｇａｎｇｌｅｍｅａｓｕｒｅｉｎｔｈｅｐｏｒｔａｂｌｅｃｏａｌｉｎｖｅｎｔｏｒｙｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌａｓｅｒｍｅａｓｕｒｅ

7、ｍｅｎｔ；ｉｎｃｌｉｎａｔｏｒ；ｄｙｎａｍｉｃｐｉｔｃｈｉｎｇａｎｇｌｅ；ｃｏａｌｉｎｖｅｎｔｏｒｙ［１］失是储煤基地重要的工作之一。目前国内外常用的盘１引言煤仪主要有便携式和固定式两种，其中便携式盘煤仪为围绕煤堆人工选择多个测量基点，在基点处对堆体表面我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，２００９～进行手动打点测量，根据不同基点测量得到的多个堆体２０１４年，我国年均煤炭进口量超过２亿吨，港口，电厂等表面特征点进行插值拟合，获得被测堆体的空间点云，再大型储煤基地会堆存大量的煤，科学准确的对储