專利名稱：多目標二維交叉運動模擬系統(tǒng)誤差測量補償方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種適用于多個目標大范圍交叉二維運動系統(tǒng)的誤差測量補償技術， 具體涉及一種應用于多個目標坐標系統(tǒng)一的位置誤差測量補償方法。
背景技術：
目標運動模擬系統(tǒng)作為目標運動仿真的關鍵設備，不但可以通過復現(xiàn)目標的運動軌跡、模擬目標的運動特性來為研究對象提供綜合測試和物理仿真，還可作為各種測量儀器或精密設備的高精度標定和校驗儀器。近年來國內所研究的目標運動系統(tǒng)多數(shù)只能提供單一目標，無法實現(xiàn)多目標的二維運動；而少數(shù)多目標運動系統(tǒng)又存在目標運動范圍小、各目標運動區(qū)域相互獨立無法實現(xiàn)交叉運動等問題。通常設計一個多目標交叉二維運動模擬系統(tǒng)的想法是將多個目標設計到一個運動平面內，每個目標通過固定在一個運動平臺上實現(xiàn)二維運動；采用該方法雖然可以保證多個目標運動平面的統(tǒng)一，使多個目標具有統(tǒng)一的運動坐標系，然而該方式卻不可避免的存在著目標運動相互干擾等問題，無法實現(xiàn)多個目標的大范圍交叉運動。為此，設計了一套由多個獨立單目標二維運行系統(tǒng)組合構成多目標交叉二維運動模擬系統(tǒng)，但是系統(tǒng)中存在著由傳動機構或是執(zhí)行機構帶來的非線性誤差所引起的多個目標運動坐標系不統(tǒng)一和定位精度達不到要求等問題。因此，如何設計一套可以實現(xiàn)多個目標交叉二維運動的模擬系統(tǒng)為本領域技術人員的研究方向所在。

發(fā)明內容
本發(fā)明的主要目的是提供一種多目標二維交叉運動模擬系統(tǒng)誤差測量補償方法， 解決多個目標運動坐標系不統(tǒng)一和定位精度達不到要求等問題，其是一種基于三角交匯視覺測量原理和RBF神經網(wǎng)絡的理論誤差測量補償方法。為了得到上述目的，本發(fā)明提供一種多目標二維交叉運動模擬系統(tǒng)誤差測量補償方法，其包括以下步驟步驟a 搭建空間坐標點三維測量系統(tǒng)，并實現(xiàn)空間點的三維位置坐標測量；步驟b 利用所得的三維位置坐標擬合目標運動平面，并求得目標運動參考坐標系；步驟c 對所測點進行坐標轉化，并求得像平面坐標；步驟d 依據(jù)像平面坐標求得每個目標運動平面采樣點的位置誤差；步驟e 利用RBF神經網(wǎng)絡對位置誤差進行補償。較佳的實施方式中，在所述步驟a中，是利用兩臺經緯儀根據(jù)三角交匯法搭建空間坐標點三維測量系統(tǒng)，依據(jù)下面的公式可以求出被測的空間點
權利要求
1.一種多目標二維交叉運動模擬系統(tǒng)誤差測量補償方法，其特征在于，其包括以下步驟步驟a 搭建空間坐標點三維測量系統(tǒng)，并實現(xiàn)空間點的三維位置坐標測量；步驟b 利用所得的三維位置坐標擬合目標運動平面，并求得目標運動參考坐標系；步驟c 對所測點進行坐標轉化，并求得像平面坐標；步驟d 依據(jù)像平面坐標求得每個目標運動平面采樣點的位置誤差；步驟e 利用RBF神經網(wǎng)絡對位置誤差進行補償。
2.根據(jù)權利要求1所述的多目標二維交叉運動模擬系統(tǒng)誤差測量補償方法，其特征在于，在所述步驟a中，是利用兩臺經緯儀根據(jù)三角交匯法搭建空間坐標點三維測量系統(tǒng)，依據(jù)下面的公式可以求出被測的空間點
3.根據(jù)權利要求2所述的多目標二維交叉運動模擬系統(tǒng)誤差測量補償方法，其特征在于，所述經緯儀測量的水平角α與β取15° 120°。
4.根據(jù)權利要求2所述的多目標二維交叉運動模擬系統(tǒng)誤差測量補償方法，其特征在于，所述經緯儀測量的垂直角I Y I < 30°。
5.根據(jù)權利要求2所述的多目標二維交叉運動模擬系統(tǒng)誤差測量補償方法，其特征在于，被測空間內特征點A在XOY面投影點A'距測量坐標系XOZ平面的距離為b，當水平角 α確定時，最佳測量距離btest的取值范圍為
6.根據(jù)權利要求1所述的多目標二維交叉運動模擬系統(tǒng)誤差測量補償方法，其特征在于，在所述步驟b中，所測得的每個目標運動平面特征點的三維位置坐標是通過回歸分析法求得目標運動平面方程并確定目標運動參考平面，然后以該平面的法向量和平面內的一條方向向量建立運動參考坐標系。
7.根據(jù)權利要求1所述的多目標二維交叉運動模擬系統(tǒng)誤差測量補償方法，其特征在于，在所述步驟c中，是將不同目標所測得的采樣點位置坐標同一到該坐標下，并求得像平面坐標，測量坐標系下一空間特征點Pw(xw，yw，zw)與其像平面坐標系下的坐標PuUu，yu)T間的關系可以表示為
8.根據(jù)權利要求1所述的多目標二維交叉運動模擬系統(tǒng)誤差測量補償方法，其特征在于，在所述步驟d中，設空間點P的給定位置坐標為Pt (xt，yt)，則點P的位置誤差Et (etx, ety) 兩足
9.根據(jù)權利要求1所述的多目標二維交叉運動模擬系統(tǒng)誤差測量補償方法，其特征在于，在所述步驟e中，利用RBF神經網(wǎng)絡進行補償?shù)墓饺缦?br> 全文摘要
本發(fā)明公開一種多目標二維交叉運動模擬系統(tǒng)誤差測量補償方法，其包括以下步驟步驟a搭建空間坐標點三維測量系統(tǒng)，并實現(xiàn)空間點的三維位置坐標測量；步驟b利用所得的三維位置坐標擬合目標運動平面，并求得目標運動參考坐標系；步驟c對所測點進行坐標轉化，并求得像平面坐標；步驟d依據(jù)像平面坐標求得每個目標運動平面采樣點的位置誤差；步驟e利用RBF神經網(wǎng)絡對位置誤差進行補償。本發(fā)明的整套方法的原理簡單、計算量小、避免了復雜的數(shù)學關系推導，容易實現(xiàn)，具有較高的實用性。
文檔編號G01B21/00GK102305608SQ201110123368
公開日2012年1月4日 申請日期2011年5月13日 優(yōu)先權日2011年5月13日
發(fā)明者關鈺, 劉云鶴, 楊明, 霍炬 申請人:哈爾濱工業(yè)大學