针对当前航空叶片检测需求日渐增大的问题,搭建了在线激光检测实验平台,开发设计了激光测量数据采集系统。对采集到的散乱点云数据进行了有效精简处理,并提出了一种入射倾角误差补偿策略。基于UG平台编写grip语言实现了理论轮廓线的快速提取。基本粒子群算法,探究了基于局部轮廓和整体轮廓的测量点集相对理论轮廓曲线的最优位姿匹配问题,实验结果表明选择基于整体轮廓可获得位姿匹配的最优解。对粒子群算法进行改进,求解了位姿匹配运动参数,结果表明,其计算精度明显高于基本粒子群算法的求解结果。

针对传统倾角补偿过程中存在的线性漂移问题, 采用Ⅰ-Ⅱ观测位置和Ⅱ-Ⅰ观测位置倾角修正的平均值进行倾角补偿; 为减小转台转位误差对天顶摄影仪旋转轴倾斜分量的影响, 推导了转位不对称性误差对倾斜补偿的影响; 分析了测站点天文坐标误差对倾角仪状态参数标定的影响.结果表明: 采用改进后的倾角补偿方式可将经纬度误差从0.337″、0.381″提高到0.265″、0.216″; 转台转位不对称性误差控制在1′以内, 可使转位不对称误差对摄影仪旋转轴倾角补偿的影响控制在0.002″以内; 当测站点的天文坐标误差与仪器自身定位精度相当时, 测站点天文坐标误差对旋转轴的倾角补偿的影响较小, 即对天文经度影响在0.007″内, 对天文纬度影响在0.008″内.本文研究对倾角仪参数标定与天顶摄影仪定位的同时测定具有一定帮助.

基于多测头光学扫描法对导轨直线度的在位测量方法,提出一种新的倾角补偿的三测头扫描方法。介绍了测量原理,推导了基于最小二乘法的直线度形状重构方法,重构出的形状可精确反映直线度误差的高频成分,且对测量噪声有良好抑制能力。对算法进行了仿真验证,并由实验验证了提出方法的有效性。实验结果表明,该方法可以精确地还原出台阶状的直线度形状,测量标准偏差在10 μm以内。