大中型散料堆的體積測量是堆場管理工作的重要內(nèi)容,準(zhǔn)確獲取當(dāng)前堆場的散料儲量是國家和企業(yè)進(jìn)行戰(zhàn)略儲備規(guī)劃和生產(chǎn)計劃安排的關(guān)鍵。針對現(xiàn)有散料堆體積測量系統(tǒng)盤點(diǎn)效率低、對安裝平臺依賴性強(qiáng)、測量不準(zhǔn)確等問題,以實際應(yīng)用為研究目的,提出了一種便攜式大中型散料堆體積快速測量方法,使之能夠更好的解決散料堆體積測量的問題。對國家進(jìn)行資源戰(zhàn)略規(guī)劃、能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型具有重要意義,對企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)安排、成本核算和效益評估提供了技術(shù)支持。本文的研究內(nèi)容主要解決了便攜式快速測量方法的關(guān)鍵技術(shù)。具體研究內(nèi)容如下:詳細(xì)研究了便攜式快速測量方法的理論模型,從理論上論證了該方法的可行性,分析了各誤差因素對測量結(jié)果的影響。根據(jù)測量原理,研制了手提測量系統(tǒng)。在測量人員手提行走過程中,激光掃描儀實時獲取堆體表面的斷面數(shù)據(jù),姿態(tài)測量系統(tǒng)實時測量系統(tǒng)的姿態(tài)數(shù)據(jù),定位系統(tǒng)實時測量系統(tǒng)的軌跡數(shù)據(jù),將測量的各個數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理形成被測堆體表面的空間點(diǎn)云模型;然后利用投影剖分體積算法,獲得被測堆體的體積。利用該方法可快速、準(zhǔn)確的測量大中型散料堆的體積。針對目前姿態(tài)測量儀在手提行走條件下測量系統(tǒng)俯仰角精度低的難點(diǎn),提出一種利用激光掃描儀數(shù)據(jù)解算俯...

【文章頁數(shù)】：116 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
創(chuàng)新點(diǎn)摘要
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 亟需解決問題和關(guān)鍵技術(shù)
        1.3.1 亟需解決的問題
        1.3.2 本文研究的關(guān)鍵技術(shù)
    1.4 論文的結(jié)構(gòu)安排
第2章 散料堆體積快速測量方法
    2.1 測量原理
        2.1.1 坐標(biāo)系統(tǒng)
        2.1.2 激光坐標(biāo)系
        2.1.3 全局測量坐標(biāo)系
        2.1.4 系統(tǒng)測量的幾何模型
    2.2 體積計算算法
        2.2.1 Delaunay三角剖分算法
        2.2.2 體積計算算法
    2.3 測量系統(tǒng)設(shè)計
        2.3.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計
        2.3.2 系統(tǒng)安裝誤差標(biāo)定
        2.3.3 系統(tǒng)流程圖及功能框圖
    2.4 仿真驗證與誤差分析
        2.4.1 理想堆體數(shù)據(jù)仿真
        2.4.2 體積算法誤差影響分析
        2.4.3 激光測距誤差影響分析
        2.4.4 姿態(tài)角誤差影響分析
        2.4.5 定位誤差影響分析
        2.4.6 仿真結(jié)果分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 俯仰角獲取方法
    3.1 姿態(tài)測量儀現(xiàn)狀分析
    3.2 地面點(diǎn)擬合俯仰角方法
        3.2.1 激光掃描儀的俯仰變化模型
        3.2.2 擬合俯仰角方法
        3.2.3 擬合俯仰角補(bǔ)充方法
    3.3 實驗驗證
        3.3.1 靜態(tài)實驗驗證
        3.3.2 動態(tài)情況下數(shù)據(jù)對比
        3.3.3 實際散料堆測量實驗
    3.4 本章小結(jié)
第4章 航向角擬合及軌跡修正方法
    4.1 航向測量分析
    4.2 航向角擬合方法
        4.2.1 雙天線GNSS航向測量實驗驗證
        4.2.2 航向角擬合方法
    4.3 軌跡修正方法
    4.4 實驗驗證
        4.4.1 雙天線GNSS航向測量實驗驗證
        4.4.2 航向角擬合實驗驗證
        4.4.3 GNSS定位精度實驗驗證
        4.4.4 軌跡修正驗證
    4.5 本章小結(jié)
第5章 點(diǎn)云處理算法
    5.1 點(diǎn)云數(shù)據(jù)分析
    5.2 地面點(diǎn)處理方法
        5.2.1 堆體下邊緣檢測算法
        5.2.2 下邊緣檢測補(bǔ)充算法
    5.3 高度閾值算法
    5.4 雙邊濾波算法
    5.5 實驗驗證
        5.5.1 地面點(diǎn)去除實驗驗證
        5.5.2 高度閾值算法實驗驗證
        5.5.3 雙邊濾波算法實驗驗證
    5.6 本章小結(jié)
第6章 測量實驗
    6.1 系統(tǒng)精度檢驗方法
    6.2 系統(tǒng)標(biāo)定方法
    6.3 模擬堆測量實驗
    6.4 現(xiàn)場測量實驗
        6.4.1 黃驊港現(xiàn)場測量實驗
        6.4.2 秦皇島港現(xiàn)場測量實驗
        6.4.3 天津港現(xiàn)場測量實驗
    6.5 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
    7.1 本文研究成果總結(jié)
    7.2 未來展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間公開發(fā)表論文
攻讀學(xué)位期間參加的科研項目
致謝
作者簡介



本文編號：4048960