動(dòng)態(tài)誤差分離與修正方法報(bào)告材料

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1、實(shí)用文檔動(dòng)態(tài)測(cè)量誤差分離與修正方法摘要：動(dòng)態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)與靜態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)一樣，不可避免地存在誤差，因此動(dòng)態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)的處理結(jié)果也必然存在誤差。為了可靠地給出動(dòng)態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)處理結(jié)果的精度，必須對(duì)動(dòng)態(tài)測(cè)量誤差及其評(píng)定進(jìn)行分析研究。本文主要論述動(dòng)態(tài)測(cè)量誤差分離與修正方法中若干關(guān)鍵技術(shù)，以及其發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，并且闡述一種動(dòng)態(tài)測(cè)量誤差的新理論和新技術(shù)的應(yīng)用。關(guān)鍵字：動(dòng)態(tài)測(cè)量誤差分離與修正新技術(shù)一、動(dòng)態(tài)測(cè)量誤差分離與修正方法中若干關(guān)鍵技術(shù)1動(dòng)態(tài)測(cè)量的概念與特性1.1概念測(cè)量裝置在動(dòng)態(tài)下使用的測(cè)量即為動(dòng)態(tài)測(cè)量。動(dòng)態(tài)是以測(cè)量裝置輸出變化信號(hào)為特征的。根據(jù)動(dòng)態(tài)測(cè)量的定義，符合下

2、列條件之一的測(cè)量過(guò)程都是動(dòng)態(tài)測(cè)量：①被測(cè)對(duì)象的量值在時(shí)域上是變化的；②被測(cè)對(duì)象的量值在時(shí)域上是恒定的，但在空間域上是連續(xù)或間斷變化的，而測(cè)量系統(tǒng)處于動(dòng)態(tài)狀態(tài)下對(duì)被測(cè)量進(jìn)行測(cè)量；③被測(cè)對(duì)象的量值在時(shí)域和空間域上都是恒定的，但與被測(cè)對(duì)象有關(guān)的測(cè)量信號(hào)是變化的。1.2特性1.2.1時(shí)空性任何運(yùn)動(dòng)的物體都具有時(shí)間性和空間性，空間位置的變化必然伴隨著時(shí)間的推移或變更。從這種意義上說(shuō)，動(dòng)態(tài)測(cè)量所測(cè)得量或測(cè)量信號(hào)時(shí)隨時(shí)間而變化的量看，動(dòng)態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)也表現(xiàn)為測(cè)量時(shí)間的函數(shù)，即動(dòng)態(tài)測(cè)量具有時(shí)變性，可用時(shí)間參數(shù)來(lái)描述。但對(duì)于不同的具體測(cè)量對(duì)象的測(cè)量系統(tǒng)，這種時(shí)變性應(yīng)做廣義理解

3、，在有些情況下，它可能用時(shí)間參量來(lái)描述比較方便，而對(duì)于大多數(shù)幾何量動(dòng)態(tài)測(cè)量系統(tǒng)，尤其在數(shù)據(jù)處理時(shí)用空間參量描述更方便，不僅量綱與被測(cè)量相同，且數(shù)據(jù)處理更簡(jiǎn)單，從這個(gè)意義上來(lái)說(shuō)，動(dòng)態(tài)測(cè)量具有空間性，所以我們說(shuō)動(dòng)態(tài)測(cè)量具有時(shí)空性。1.2.2隨機(jī)性標(biāo)準(zhǔn)文案實(shí)用文檔動(dòng)態(tài)測(cè)量過(guò)程難免存在各種干擾，這些噪聲表現(xiàn)為隨測(cè)量時(shí)間的隨機(jī)函數(shù)。此外，被測(cè)量自身有時(shí)也可能是一個(gè)隨機(jī)函數(shù)，動(dòng)態(tài)測(cè)量是對(duì)整個(gè)測(cè)量信號(hào)隨機(jī)樣本空間的被測(cè)量隨機(jī)樣本子空間若干個(gè)樣本的實(shí)現(xiàn)，當(dāng)測(cè)量系統(tǒng)對(duì)被測(cè)量進(jìn)行采樣時(shí)，得到的是若干個(gè)隨機(jī)序列。因此，動(dòng)態(tài)測(cè)量具有隨機(jī)性。1.2.3相關(guān)性由于動(dòng)態(tài)測(cè)量系統(tǒng)具有一

4、定的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，其輸出值不僅和該時(shí)刻的輸入值有關(guān)，而且和被測(cè)量在該時(shí)刻以前的量值變化歷程有關(guān)。如果被測(cè)量是一個(gè)瞬態(tài)過(guò)程，則測(cè)量結(jié)果也是一個(gè)瞬態(tài)過(guò)程，但是我們不能按時(shí)間軸上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)以逐點(diǎn)的測(cè)量值去估計(jì)逐點(diǎn)的被測(cè)量，必須從所獲取測(cè)量值的整體數(shù)據(jù)推估被測(cè)量的量值。即動(dòng)態(tài)測(cè)量過(guò)程過(guò)去的值不僅對(duì)現(xiàn)在有影響，而且對(duì)將來(lái)也有影響。1.2.4動(dòng)態(tài)性動(dòng)態(tài)測(cè)量系統(tǒng)在測(cè)量過(guò)程中始終處在動(dòng)態(tài)狀態(tài)，需用微分方程來(lái)描述其所輸入的含有被測(cè)量信息的信號(hào)與所輸出的動(dòng)態(tài)測(cè)量結(jié)果之間的關(guān)系，或以該動(dòng)態(tài)測(cè)量系統(tǒng)內(nèi)部的狀態(tài)變量形成的狀態(tài)方程來(lái)描述，還常用與之等價(jià)的傳遞函數(shù)或時(shí)域上的脈沖響應(yīng)函數(shù)

5、、或頻域上的頻率響應(yīng)函數(shù)等反映出該測(cè)量系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。1.3動(dòng)態(tài)測(cè)量誤差的定義在理想情況下，動(dòng)態(tài)測(cè)量裝置在t瞬時(shí)與被測(cè)對(duì)象相互作用，進(jìn)入測(cè)量裝置含有被測(cè)量信息的信號(hào)為x0(t)，經(jīng)過(guò)測(cè)量系統(tǒng)的理想變換T0［·］后，所輸出的測(cè)量數(shù)據(jù)信號(hào)為y0(t)，即y0(t)=T0[x0(t)]。同時(shí)，對(duì)y0(t)也經(jīng)理想變換D0［·］而還原出被測(cè)量真值Y0(t)，即：Y0(t)＝D0｛T0[x0(t)]｝。實(shí)際的動(dòng)態(tài)測(cè)量系統(tǒng)總是達(dá)不到理想情況，其實(shí)際變換為T［·］，再考慮到外界擾動(dòng)和噪聲n(t)影響，使其輸出的信號(hào)為y(t)=T[x0(t)+n(t)]。經(jīng)實(shí)際變換D［

6、·］，測(cè)量結(jié)果為：Y(t)＝D［y(t)］≠Y0(t)因此，動(dòng)態(tài)測(cè)量誤差的定義為：在動(dòng)態(tài)測(cè)量過(guò)程中，動(dòng)態(tài)測(cè)量結(jié)果減去被測(cè)量的真值。即：ΔY(t)＝Y(jié)(t)－Y0(t)式中：ΔY(t)為動(dòng)態(tài)測(cè)量誤差。動(dòng)態(tài)測(cè)量誤差是由于系統(tǒng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)性質(zhì)不理想以及受外界干擾產(chǎn)生的。2動(dòng)態(tài)測(cè)量誤差分離標(biāo)準(zhǔn)文案實(shí)用文檔誤差修正的關(guān)鍵在于被修正的誤差如何從被測(cè)量值中分離出來(lái)，目前有各種各樣的誤差分離方法，但不論何種誤差分離方法，都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，要想把測(cè)量結(jié)果中的誤差全部分離出來(lái)，這是不可能的，所以一般都要根據(jù)精度要求、誤差的性質(zhì)和儀器本身的特點(diǎn)，采用經(jīng)濟(jì)有效的分離方法，把對(duì)測(cè)

7、量結(jié)果有較大影響的主要誤差分離出來(lái)，然后加以修正。誤差分離的方法多種多樣，常見(jiàn)的有反向法、多步法、多測(cè)頭法、互比法、混合法、對(duì)比法等，但其中只有多測(cè)頭法、互比法、混合法和對(duì)比法能夠用于動(dòng)態(tài)測(cè)量誤差分離。2.1多測(cè)頭法多測(cè)頭法是利用被分離的誤差在不同位置具有確定性變化規(guī)律的特點(diǎn)，選擇適當(dāng)幾個(gè)位置安放幾個(gè)傳感器測(cè)頭，根據(jù)各個(gè)傳感器同時(shí)獲得的測(cè)量信號(hào)，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后，即可將誤差分離出來(lái)。三測(cè)頭法分離圓度誤差三側(cè)頭法測(cè)量公式：Aθ=rθ+e(θ)cosαBθ=rθ+φ12+e(θ)cos(φ12-α)Cθ=rθ+φ12+φ23+e(θ)cosφ12+φ23-aSθ

8、=C1Aθ+C2Bθ+C3C(θ)Sθ=C1rθ+C2rθ+φ12+C3rθ+φ