Разработка методики калибровки стенда для тестирования глобальных спутниковых навигационных систем

СТУДЕНТКА (Л.В. Бабанова)

РУКОВОДИТЕЛЬ (проф. Н.Х. Голыгин)

«РАБОТА К ЗАЩИТЕ ДОПУЩЕНА»

ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ (проф. Ю.Б. Парвулюсов)

МОСКВА

РЕФЕРАТ

В работе на данную тему проведен был анализ измерительных систем трехкоординатного стенда, КИМ, методов и средств их калибровки, разработана методика выполнения калибровки измерительных систем «трехкоординатного стенда». Согласна разработанной методике были проведены экспериментальные исследования по определению поправки. Были выполнены 2 приема по каждой координате; обработка результатов измерений. Экспериментально установилось, что для данного стенда точность измерения хуже ожидаемой, погрешность выходит за интервалы допустимой.

К выпускной квалификационной работе на соискание академической степени бакалавра техники и технологии студента ФОИСТ группы МСиС 1б Бабановой Л.В. на тему: «Разработка методики калибровки стенда для тестирования глобальных спутниковых навигационных систем».

Пояснительная записка содержит страниц, таблицы, рисунков, 3 приложения, список используемых источников состоит из источников.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………….….8

Глава 1 Обзор и анализ методов и средств калибровки………………………..9

1.1 Обзор и анализ трехкоординатного стенда…………….................................9

1.2 Обзор и анализ КИМ…………………………………………………………12

1.3 Обзор и анализ лазерного трекера FARO…………………………………...19

1.4 Обзор и анализ существующих методов калибровки трехкоординатного стенда………...................................................................................………………21

Глава 2 Разработка методики выполнения и обработки результатов измерений при калибровке трехкоординатного стенда GPS Глонасс...…………………..32

2.1 Стенд для поверки и калибровки трехкоординатного стенда……………..32

2.2 Методика выполнения измерений………………...…………………………33

2.3 Обработка результатов измерений…………………………………………..34

Глава 3 Экспериментальные исследования измерительной системы трехкоординатного стенда………………………………………………….....…43

3.1 Измерения координаты Х в диапазоне до 500мм...………………………...43

3.1.1 Результаты измерений………………………………………..………….…43

3.1.2 Обработка результатов измерений……………………………. ………….43

3.2 Измерения координаты Y в диапазоне до 150мм ………………………….50

3.2.1 Результаты измерений………………………………………………..….…50

3.2.2 Обработка результатов измерений...………………………………...…....50

3.3 Измерения координаты Z в диапазоне до 150мм...………………………...43

3.3.1 Результаты измерений………………………………………………..….…50

3.3.2 Обработка результатов измерений...………………………………...…....50

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………. 58

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ…………..…...…….……. 60

ПРИЛОЖЕНИЯ…………………………………………………………………. 62

ПРИЛОЖЕНИЕ А Результаты калибровки трехкоординатного стенда по лазерному трекеру Faro A………………………………………………………. 62

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Примеры ведомостей, выведенных по результатам уравнивания в программе НИВЕЛИР 2.0……………………………………... 65

ПРИЛОЖЕНИЕ В Методика выполнения измерений при калибровке трехкоординатного стенда по ГОСТ Р 8.563-09……………………….……… 68

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящей выпускной квалификационной работе использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 7.1-2003 Библиографическая запись. Библиографическое описание.

ГОСТ Р 7.05-2008 Библиографическая ссылка. Общие требования и правила составления. ГОСТ 7.32-2001 Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Отчет о научно-исследовательской работе. Структура и правила оформления.

ГОСТ Р 8.563-2009 Государственная система обеспечения единства измерений. Методики (методы) измерений.

ГОСТ 16263-70 Государственная система обеспечения единства измерений. Метрология. Термины и определения.

ОПРЕДЕЛЕНИЯ

В настоящей выпускной квалификационной работе применяют следующие термины с соответствующими определениями: Калибровка средства измерений – совокупность операций, выполняемых в целях определения действительных значений метрологических характеристик средств измерений.

Средство измерений (СИ) – техническое средство, предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее и (или) хранящее единицу физической величины, размер которой принимают неизменным (в пределах установленной погрешности) в течение известного интервала времени. Физическая величина́ – физическое свойство материального объекта, физического явления, процесса, которое может быть охарактеризовано количественно. Погрешность измерения – оценка отклонения измеренного значения величины от её истинного значения. Погрешность измерения является характеристикой (мерой) точности измерения.

Точность средства измерений – степень совпадения показаний измерительного прибора с истинным значением измеряемой величины.

Методика (метод) измерений – это совокупность конкретно описанных операций, выполнение которых обеспечивает получение результатов измерений с установленными показателями точности.

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

В настоящей выпускной квалификационной работе использованы следующие обозначения и сокращения:

МВИ – методика выполнения измерений.

ПО – программное обеспечение.

СИ – средство измерений.

СКП – среднеквадратическая погрешность.

НИОКР – научно-исследовательской опытно-конструкторской разработки

СПМО – специальное программно-математическое обеспечение

УЭПА – устройство эталонного перемещения антенны

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время на российском рынке существует большое разнообразие координатно-измерительных машин для измерения физических, геометрических характеристик объекта. Актуальной задачей является разработка методики калибровки указанных приборов, которой посвящена данная выпускная квалификационная работа.

В геодезической метрологии следует выделить постановку задачи разработки и исследований новых методов и средств калибровки координатно-измерительных машин для измерения физических, геометрических характеристик объекта, реализованных на соответствующих эталонных калибровочных стендах.

Цель работы: разработка и исследование методов калибровки координатно – измерительной машины «трехкоординатный стенд GPS Глонасс».

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

1. Провести анализ известных средств и методов калибровки измерительных систем «трехкординатного стенда», и на основе этого разработать методику калибровки.

2. Исследовать стенд для поверки и калибровки измерительной системы «трехкоординатного стенда».

3. Провести экспериментальные исследования и получить графики поправок.

4. Согласовать полученные поправки с формой протокола.

Предметом исследования является измерительная система «трехкоординатный стенд».

Объект исследования - методы калибровки измерительных систем «трехкоординатного стенда» на примере трекера.

Методы исследования. Анализ доклада озвученного на конференции в апреле 2012 года. Теоретических и практических исследований. Экспериментальной проверке достоверности этих результатов.