误差分析课件动态测量误差及其评定.ppt

--动态测量误差处理*分离真实值法基本思想:若被测量的真实值是一个确定性函数,根据组合模型式分离出系统误差,得到组合模型再采用某种数据拟合的方法求得被测量真实值的估计函数,测量数据减去估计函数即动态测量误差.动态测量误差处理流程---动态测量误差处理原始数据预处理系统误差评定指标被测量真实值随机误差评定指标等等随机误差被测量真实值与随机误差之和系统误差分离评定分离评定动态测量误差评定实例*----多波束条带测深仪的动态测量误差评估主要内容*多波束条带测深仪的介绍多波束条带测深仪的测量数据动态测量误差的评估方法发展前景多波束条带测深仪的介绍*多波束测深仪是一种高效的海底地形测绘设1备，是现代海洋勘探的重要保障。它是水声学、2电子技术、计算机以及现代信号信息处理理论等3高新技术的融合和发展。它一次测量能给出和航4行方向垂直的垂面内几十个甚至上百个海底被测5点的水深值，或者一条水深条带，能准确、快速6地测出沿航线一定宽度内水下目标的大小、形状7和高低变化，从而精细地描绘出海底地形地貌的8细节特征，记录数字化和快速自动绘图。9*右图给出了这种海底地形测量设备的工作原理示意说明,设备由多个波束同时进行测量,其测过的轨迹是一条宽度为Ｗ的带状区域,“多波束条带测深仪”就因此而得名。动态测量误差评估方法*126543对于多波束测量系统,设θ表示各个波束的波束角度。首先在各个波束的ｎ个测量数据的每相邻两次测量数据之间估计测量数据的标准差(ｉ=1,2…ｎ-1)。设(ｉ=1,2,…ｎ)表示各统计波束在每个测量点处的实际测量值,(ｉ=1,2…ｎ-1)表示每相邻两次测量数据的平均值,即123456BDACE令ν1、ν2分别表示相邻两次测量数据的前、利用白塞尔（Bessel)公式对上式中的残余误差(ｉ=1,2…ｎ-1)可以估计为后测量点处的残余误差,则有进行标准差估计,则相邻两次测量数据的标准差将式(1)代入式(2)可以得到将(4)式代入式(3)有0102*动态测量误差及其评定*主要内容动态测量误差的基本概念动态测量误差的评定指标和数学模型动态测量误差处理--动态测量误差的基本概念—被测量的真值—动态测量误差—参变量,一般是测量时间或与测量时间有确定关系的物理量动态测量误差—被测量的测得值黑色曲线代表光栅式齿轮单啮仪测得的齿轮转角误差曲线红色曲线代表更高精度的齿轮整体误差测量仪测得的转角误差曲线(真值)曲线代表齿轮转角误差的动态测量误差评定指标--动态测量误差的基本概念*齿轮切向综合误差—转角误差的评定指标轮廓算术平均偏差—表面微观形状的评定指标加速度的有效值—加速度时间历程的评定指标冲击波形的峰值—波形的指标这些评定指标的误差不是时变量,但含有对应时间历程的误差成分,与动态测量误差密切相关---动态测量误差的基本概念动态测量误差评定的基本方法先验分析法在对测量系统和测量方法做全面细致分析的基础上,根据测量误差的各种来源首先求得各自的误差.再根据测量方程合称为最终测量结果的误差.是一种先验法数据处理法--动态测量误差的基本概念*从实际测得的动态测量数据本身出发,分离出其中的动态测量系统误差和动态测量随机误差,再求出其评定指标.01是一种后验法02实际测量中,为了给出比较可靠的动态测量误差,须将先验分析法和数据处理法结合起来使用.03--动态测量误差的基本概念光栅式齿轮单啮仪测得的齿轮转角误差曲线是动态测量数据齿轮转角误差的动态测量误差随机过程性动态测量误差与静态测量误差06动态性04--动态测量误差的基本概念01时变性03自相关性05动态测量误差处理是静态测量的推广.具有四个特性:02主要内容*010204动态测量误差的评定指标和数学模型动态测量误差处理动态测量误差的基本概念动态测量系统误差的评定指标具有确定性变化规律,可用动态测量误差的期望函数来表征.重复进行n次测量,记第l个系统误差为则将它们的算数平均值作为评定指标.下标s表示系统误差.--动态测量误差的评定指标和数学模型动态测量随机误差的评定指标进行n次重复动态测量,第l次测量的动态随机误差称为动态测量随机误差的第l个样本.这里下标r表示随机误差.--动态测量误差的评定指标和数学模型评定指标为*01040203标准差总体平均值极限误差--动态测量误差的评定指标和数学模型