机床行业常见位置精度检验标准介绍 一、日本JIS B6336-1980《数控机床试验方法通则》 1、定位精度 定位精度是在一个方向，由基准位置起顺次定位，各位置上实际移动距离（或回转角度）与规定移动距离（或回转角度）之差。误差以各位置中的最大差值表示，在移动的全长上进行测量。回转运动在全部回转范围内，每30°或在12个位置上进行测量。取同方向一次测量，求实际移动距离与规定之差。 2、重复度 在任意一点向相同方向重复定位7次，测量停止位置。误差以读数最大差值的1/2加（±）表示。原则上在行程两端和中间位置上测量。 3、向偏差 分别某一位置正向、负向各定位7次。误差以正、负两停止位置的平均值之差表示。在行程两端及中间位置上测量。 4、最小设定单位进给偏差 在同一方向连续给出单个最小设定单位的指令，共移动约20个以上单位。误差以各相邻停止位置的距离（或角度）对最小设定单位之差表示。 5、检验条件 （1）、原则上用快速进给。 （2）、定位精度。定位重复度和最小设定单位正、负方向检验分别进行，误差取其中的最大值。 （3）、具有螺距误差补偿装置的机床，除最小设定单位外，都是在使用这些装置的条件下进行检验。 二、美国机床制造商协会NMTBA 1977 第2版《数控机床精度和重复的的定义及评定方法》（1）定位精度A(Accuracy of positioning) 某一点的定位精度，为该点各测量值X的平均值与目标位置的差值△X与同一位置的分散度±3之和。取其最大绝对值。 单向趋近定位精度Au=△Xu±3u；双向趋近定位精度Ab=△Xb±3b ；未规定方向则按单向处理。 （2）零点偏置（Zero offset） 在轴线（或角度）上确定一些点Ab或Au后，取A的两极限值的平均值作为平定精度的0点。 （3）定位重复（Repeatability） 单向重复度：在同样条件下，对某一给定点多次趋近，得出以平均位置X为中心的分散度。双向重复度：在同样条件下，正、负两个方向对某一给定点多次趋近，得出平均位置中心的分散度。 重复度计算公式：
定位精度、重复定位精度的概念以及国家相关标准 许多人经常听到定位精度和重复定位精度的说法但却对它们的概念以及检测方法很模糊本文将阐明其概念并就给出国家标准GB/T 17421.2-2000等同于国际ISO230-21997---数控轴线的定位精度和重复定位精度的确定。GB/T 17421.2-2000 数控轴线的定位精度和重复定位精度的确定 1. 范围本标准规定了通过直接测量机床的单独轴线来检验和评定数控机床的定位精度和重复定位精度的方法。这种方法对直线运动和回转运动同样适用。本标准适用机床的型式检验验收检验比较检验定期检验也可用于机床的补偿调整检验。本标准不适用于需同时检验几个轴线的机床。 2. 定义和符号本标准采用以下定义和符号 2.1. 轴线行程在数字控制下运动部件沿轴线移动的最大直线行程或绕轴线回转的最大行程。 2.2. 测量行程用于采集数据的部分轴线行程。选择测量行程时应保证可以双向趋近第一个和最后一个目标位置。 2.3. 目标位置i 1 至m 运动部件编程要达到的位置。下标i表示沿轴线或绕轴线选择的目标位置中的特定位置。 2.4. 实际位置Piji 1 至mj 1 至n 运行部件第j次向第i个目标位置趋近时实际测得的到达位置。 2.5. 位置偏差Xij 运动部件到达的实际位置减去目标位置之差。Xij Pij Pi 2.6. 单向以相同的方向沿轴线或绕轴线趋近目标位置的一系列测量。符号↑表示从正方向趋近所得的参数符号↓表示从负方向趋近所得的参数。 2.7. 双向从两个方向沿线轴线或绕轴线趋近某目标位置的一系列测量所测得的参数。 2.8. 扩展不确定度定量地确定一个测量结果的区间该区间期望包含大部分的数值分布。 2.9. 覆盖因子为获得扩展不确定度而用标准不确定度倍率的一个数值因子。 2.10. 某一位置的单向平均位置偏差由n次单向趋近某一位置Pi所得的位置偏差的算术平均值。 2.11. 某一位置的双向平均位置偏差从两个方向趋近某一位置Pi所得的单向平均位置偏差 2.12. 某一位置的反向差值Bi 从两个方向趋近某一位置时两单向平均位置偏差之差。2.1 3. 轴线反向差值B 沿轴线或绕轴线的各个目标位置的反向差值的绝对值Bi中的最大值。 2.14. 轴线平均反向差值B 沿轴线或绕轴线的各个目标位置反向差值Bi的算术平均值。 2.15. 在某一位置的单向定位标准不确定度的估算值Si↑或Si↓ 通过对某一位置Pi的n次单向趋近所得获得的位置偏差标准不确定度的估算值。 2.16. 某一位置的单向重复定位精度Ri↑或Ri↓ 由某一位置Pi的单向位置偏差的扩展不确定度确定的范围覆盖因子为 2.18. 轴线单向重复定位精度R↑或R↓以及轴线双向重复定位精度R 沿轴线或绕轴线的任一位置Pi的重复定位精度的最大值。 2.19. 轴线单向定位系统偏差E↑或E↓ 沿轴线或绕轴线的任一位置Pi上单向趋近的单向平均位置偏差的最大值与最小值的代数差。 2.20. 轴线双向定位系统偏差E 沿轴线或绕轴线的任一位置Pi上双向趋近的单向平均位置差的最大值与最小值的代数差。 2.21. 轴线双向平均位置偏差M 沿轴线或绕轴线的任一位置Pi的双向平均位置偏差的最大值与最小值的代数差。
2015年三维空间定位行业分析报告 2015年1月
目录 一、行业管理 (4) 1、行业主管部门及监管体制 (4) 2、行业主要法律法规、产业政策及业务合作规范性文件 (4) 二、行业概况 (6) 三、行业市场发展状况及趋势 (7) 1、行业发展现状 (7) （1）三维空间定位软件和信息技术服务介绍 (7) （2）市场规模 (8) 2、行业发展趋势 (8) 四、行业特点 (9) 1、行业经营模式 (9) 2、行业上下游之间的关联性 (10) （1）与上游行业之间的关联性 (10) （2）与下游行业之间的关联性 (11) 3、行业周期性、区域性、季节性 (11) 五、行业竞争格局 (12) 六、进入本行业的主要障碍 (13) 1、行业壁垒 (13) 2、技术和人才壁垒 (13) 3、品牌壁垒 (14) 七、影响行业发展的有利因素和不利因素 (15) 1、有利因素 (15)
（1）国家产业政策有力支持 (15) （2）行业愈发规范 (15) 2、不利因素 (16) （1）下游行业企业间标准难以融合 (16) （2）新技术应用不断涌现，对企业技术能力提出较高要求 (16)
一、行业管理 1、行业主管部门及监管体制 行业行政主管部门是国家工业和信息化部下属的软件服务业司。国家工信部负责拟定软件和信息技术服务的发展规划，推进产业结构战略性调整和优化升级；制定并组织实施软件和信息技术服务业的行业规划、计划和产业政策，提出优化产业布局、结构的政策建议，起草新相关法律法规草案，制定规章，拟订行业技术规范和标准并组织实施，指导行业质量管理工作；指导行业技术创新和技术进步，推动行业产业发展；推进行业体制改革和管理创新，提高行业综合素质和核心竞争力；组织制定相关行业政策，促进软件和信息技术服务业发展。 软件服务业司指导软件业发展；拟订并组织实施软件、系统集成及服务的技术规范和标准；推动软件公共服务体系建设；推进软件服务外包；指导、协调信息安全技术开发。 2、行业主要法律法规、产业政策及业务合作规范性文件 高端软件和新兴信息服务产业是国家战略性新兴产业，为此国家出台《国务院关于印发进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展
安全是企业生存发展的首要基础。在电力、化工等大型复杂作业环境中，现场设备多，作业过程多变，对现场人员的安全防护管理更是重中之重的首要任务。 人员的位置管控是安全管理的主要因素。必须严格管理作业人员按照安全规定的位置和路线进行作业，危急情况下更需要准确获知人员的实时位置，以便及时准确施救。 但是，在这些场合，受现场环境的限制，通用的室外GPS定位或普通的室内定位技术很难达到预期的精度和要求，迫切需要研制特定的定位设备和系统，实现作业人员的实时定位和追踪管理，保障作业安全。 技术难点 1、电厂、化工厂厂区建筑物复杂，大型设备多，建筑物的遮挡、金属电磁干扰反射等因素使得常见的技术方案难以实现精准定位。 2、作业人员活动的随机性高，包括室内、室外、管廊等位置，无法采取路径吸附等位置纠正算法。 3、人员的活动状态、姿态等安全信息也需要感知。 4、对设备的防爆性、携带和使用的方便性、待机时间等要求高。 人员定位解决方案 针对电厂、化工厂的定位需求，云酷科技采用UWB精准定位、激励器存在性检测定位、车辆采用GPS定位技术相结合的定位方案。 整体定位方案运用业内领先的TOA算法，同时结合定位大数据分析，解决了传统定位模式抗干扰能力差、定位准确度低、安装布线困难、成本费用高等问题；针对不同区域提供不同定位解决方式，达到定位精准度适宜，投入性价比高的建设目标。同时考虑到不同电厂的业务需求不同，系统拥有两票管理、缺陷/隐患管理、到岗到位管理、外委管理、工器具管理、车辆管理、手机APP等多种功能模块。支持电子围栏、人脸识别、视频监控联动、智能门禁
联查、各类报警预警等功能。 该方案可帮助中电厂厂区实现现场操作的更加规范化、协同化、科学化和智能化，人员安全监控和管理变得更加主动、及时和准确，大大提升企业精细化管理水平和企业人员安全，成功搭建事前预防、事中及早发现、事后可追溯的安全防范机制，成为智慧电厂的代表性项目之一。
GPS单点定位精度分析 摘要：GPS单点定位因其体积小灵敏度高等优势在旅游、测绘等众多领域得到了广泛的应用，但测量精度低是其进一步推广的瓶颈。本文对GPS单点定位时，误差经过多长时间才会稳定在一个较小的范围内进行了研究。 关键词：GPS单点定位；手持GPS接收机；等精度观测值的最或然值人们在GPS应用过程中，一般都会采用相对定位的作业方式，以便于通过组差消除接收机钟差、卫星钟差等公共误差以及削弱对流层延迟、电离层延迟等相关性比较强的误差影响，以达到提高精度的目的。这种作业方式不需要考虑复杂的误差模型，具有定位精度高、解算模型简单等优势，但也有不足之处，比如作业时必须有两台以上的接收机，其中至少需要一台放在已知站点上观测，这样就影响了作业效率，增加了作业的成本。除此之外，随着距离的增加，电离层延迟、对流层延迟等误差相关性减弱，这样只有延长观测的时间，才能达到预期的效果和精度。因此，许多研究人员已经开始对单点定位进行研究。 1数据采集 本次实验所采用的工具为GARMINlegend传奇手持GPS接收机。选择四周空旷，易于接收GPS的信号的实验场地，可以减少多路径误差的影响。 本次实验的时间选在5月11日、5月13日、5月15日、5月17日、5月19日这5天下午15：00-16：00，实验日期的天气都是晴天少云，有助于提高GPS定位的精度。特征点选取后，在五天内利用手持GPS接收机，每天下午15：00-16：00对特征点进行1小时的连续观测。 2数据处理 由于条件的限制，没能得到特征点的真实坐标，由此只能用数学方法以求出特征点的平均坐标，这里使用最或然值法求特征点的坐标，即把手持GPS 接收机测得的特征点的坐标依次记录，并算出特征点的这些测量结果的经度最或然值、纬度最或然值和海拔高度最或然值。 为更好的提高GPS单点定位的精度，可以采取外部数据的处理方法即定位数据后处理的方法来提高手持GPS的定位精度。手持GPS接收机定位时，每输出一次定位数据仅需一秒钟，因此在持续的连续测量时，就可以测得大量的GPS 定位数据，定位数据后处理正是依据大量的测量数据，利用数学方法对这些测量数据进行处理，用以提高GPS 的定位精度。我们采用的最或然值法是一种简便可行的方法。 （1）出N、E、H的坐标值随测量时间的变化图。由于数据变化都在后两位数，为了数据处理简便我们支取后两位数进行处理，最后再加上前面的数据(如N37°23.280′、E117°58.966′我们分别只取了80和66)。利用Excel将数据依测量
高精度车载定位系统
目录 第1章系统概述 (2) 1.1系统建设背景 (2) 1.2系统实现目标 (4) 第2章高精度车载定位系统解决方案 (5) 2.1系统架构 (5) 第3章实施本方案需考虑要素 (10)
第1章系统概述 1.1 系统建设背景 随着国家信息化程度的提高及计算机网络和通信技术的飞速发展，电子政务、电子商务、数字城市、数字省区和数字地球的工程化和现实化，需要采集多种实时地理空间数据，因此，中国发展CORS系统的紧迫性和必要性越来越突出。几年来，国内不同行业已经陆续建立了一些专业性的卫星定位连续运行网络，目前，为满足国民经济建设信息化的需要，一大批城市、省区和行业正在筹划建立类似的连续运行网络系统，一个连续运行参考站网络系统的建设高潮正在到来。 广东省深圳市建立了我国第一个连续运行参考站系统（SZCORS），目前已开始全面的测量应用。全国部分省、市也已初步建成或正在建立类似的省、市级CORS系统，如：广东省、江苏省、北京、天津、上海、广州、东莞、成都、武汉、昆明、重庆等。 四川地震局建立的CDCORS，已经运行三年多，原本主要目标是用来做监控四川地区地震灾害，但是通过对其潜在功能的挖掘，在GPS大地测量方面开发利用，通过授权拨号登录，对外开放网络使用权，实现用户GPS实时高精度差分定位，取得了一定的收益。 建立CORS的必要性和意义“空间数据基础设施”是信息社会、知识经济时代的必备的基础设施。城市连续运行参考站系统（CORS）是“空间数据基础设施”最为重要的组成部分，可以获取各类空间的位置、时间信息及其相关的动态变化。通过建设若干永久性连续运行的GPS基准站，提供国际通用各式的基准站站点坐标和GPS测量数据，以满足各类不同行业用户对精度定位，快速和实时定位、导航的要求，及时地满足城市规划、国土测绘、地籍管理、城乡建设、环境监测、防灾减灾、交通监控，矿山测量等多种现代化信息化管理的社会要求。建立CORS的必要性和意义主要体现在以下几个方面： 1、CORS的建立可以大大提高测绘精度、速度与效率, 降低测绘劳动强度和成本, 省去测量标志保护与修复的费用, 节省各项测绘工程实施过程中约30% 的控制测量费用。由于城市建设速度加快，对GPS-C、D、E级控制点破坏较大，一般在5-8年需重新布设，至于在路面的图根控制更不用说，一二年就基本没有了，各测绘单位不是花大量的人力重新布设，就是仍以支站方式，这不但保证不了精度，还造成了人力物力财力的大量浪费。随着CORS基站的建设和连续运行，就形成了一个以永久基站为控制点的网络。所以，可以利
２０１４年１２月 第４２卷第２３期 机床与液压 ＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳ Ｄｅｃ ２０１４ Ｖｏｌ ４２Ｎｏ ２３ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ ｉｓｓｎ １００１－３８８１ ２０１４ ２３ ０２３ 收稿日期：２０１３－１０－０９ 作者简介：孙兴伟（１９７０ ），工学博士，教授，主要从事复杂曲面测量与数控加工轨迹优化二数控技术与专用集成数控系 统二ＣＡＤ／ＣＡＭ／ＣＡＥ技术等三Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｕｎｘｉｎｇｗ＠１２６ ｃｏｍ三 数控机床定位精度检测及补偿方法的研究 孙兴伟１，张春堂１，张兴伟２，丛龙涛３ （１ 沈阳工业大学机械工程学院，辽宁沈阳１１０８７０；２ 东港东洋物产有限公司，辽宁丹东１１８３００； ３ 沈阳工大科技开发有限公司，辽宁沈阳１１００２７） 摘要：为了提高数控机床的定位精度，保证加工工件质量，需辨识影响机床精度的误差源并对误差进行补偿三论述了利用激光干涉仪对数控车床定位精度进行检测的原理，建立了检测数据处理的数学模型，确定了定位精度误差补偿方法，结合具体的数控车床实例进行了定位精度的检测与分析，根据分析结果实现了反向间隙误差与丝杠螺距误差补偿，最后对定位精度的补偿效果进行了评价三实际应用结果表明：该定位精度检测及补偿方法具有可行性，数控车床的定位精度得到了显著地提高三 关键词：数控机床；定位精度；激光干涉仪；检测；补偿 中图分类号：ＴＰ２０２一一文献标识码：Ａ一一文章编号：１００１－３８８１（２０１４）２３－０９３－４ ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＡｃｃｕｒａｃｙＤｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎＰｒｏｃｅｓｓｏｆＮＣＭａｃｈｉｎｅ ＳＵＮＸｉｎｇｗｅｉ１，ＺＨＡＮＧＣｈｕｎｔａｎｇ１，ＺＨＡＮＧＸｉｎｇｗｅｉ２，ＣＯＮＧＬｏｎｇｔａｏ３ （１ ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈｅｎｙａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＳｈｅｎｙａｎｇＬｉａｏｎｉｎｇ１１０８７０，Ｃｈｉｎａ； ２ ＤｏｎｇｇａｎｇＤｏｎｇｙａｎｇＰｒｏｄｕｃｅＣｏ．，Ｌｔｄ，ＤａｎｄｏｎｇＬｉａｏｎｉｎｇ１１８３００，Ｃｈｉｎａ； ３ ＳｈｅｎｙａｎｇＧｏｎｇｄａＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＣｏ．Ｌｔｄ，ＳｈｅｎｙａｎｇＬｉａｏｎｉｎｇ１１００２７，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｅｒｒｏｒｓｏｕｒｃｅｓｔｈａｔａｆｆｅｃｔｅｄｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆｍａｃｈｉｎｅｔｏｏｌｗｅｒｅｎｅｅｄｅｄｔｏｂｅｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄａｎｄｔｈｅｅｒｒｏｒｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｗａｓｎｅｅｄｅｄｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙｏｆＮＣｍａｃｈｉｎｅｔｏｏｌｓ．ＴｈｅｕｓｅｏｆｌａｓｅｒｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆＣＮＣｌａｔｈｅｐｒｅ?ｃｉｓｉｏｎｆｏｒｔｅｓｔｉｎｇｗａｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｎｇｄａｔａｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ，ａｎｄｔｈｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙｅｒｒｏｒｗａｓｓｅｔｔｌｅｄ．ＴｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙｗａｓｄｅｔｅｃｔｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄｃｏｍｂｉｎｉｎｇｔｏｔｈｅｓｐｅｃｉｆｉｃＮＣｔｕｒｎｉｎｇｌａｔｈｅ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏａｎａｌｙｓｉｓ，ｔｈｅｅｒｒｏｒｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｏｆｏｐｐｏｓｉｔｅｃｌｅａｒａｎｃｅａｎｄｔｈｒｅａｄｐｉｔｃｈｗａｓｒｅａｌｉｚｅｄ．Ａｔｌａｓｔ，ｔｈｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｐｏｓｉ?ｔｉｏｎｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ．Ｔｈｅｐｒａｃｔｉｃａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈａｔｔｈｉｓｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｉｓｆｅａｓｉｂｌｅ，ａｎｄｔｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙｏｆＮＣｍａｃｈｉｎｅｉｓｉｍｐｒｏｖｅｄｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＮＣｍａｃｈｉｎｅ；Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙ；Ｌａｓｅｒｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒｓ；Ｄｅｔｅｃｔ；Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ０一前言 数控机床的精度随着使用时间增长而降低，其中反向间隙误差与丝杠螺距误差对数控机床定位精度的影响最为显著三提高数控机床定位精度的有效方法是对误差进行补偿［１ －２］ 三本文作者介绍了定位精度的检 测原理二检测数据的处理和定位精度的补偿原理等，并对数控机床定位精度检测实例进行了分析三 １一定位精度的检测原理１ １一检测方法的确定 数控机床定位精度是指机床各坐标轴在数控装置控制下运动部件所能达到目标位置的准确程度三数控机床定位精度的检测方法包括一维球列法和激光干涉仪测量法等三其中，一维球列法具有测量精度高二造价低和操作简单等优点，但该法在测量时存在接触变形和磨损等误差三激光干涉仪测量法虽然安装与调试 过程比较复杂，但该测量法具有测量精度高二测量数据稳定等优点，同时操作简单二软件处理功能强大，光束准直后，能够实现自动化测量［３ －５］ 三因此，文中 选用激光干涉仪进行数控机床定位精度的检测三 １ ２一定位精度检测的基本原理 激光干涉仪测量法是利用干涉镜原理来进行定位 精度测量的，其测量系统的组成如图１所示，在激光头和线性反射镜之间的光路上放置线性干涉镜三测量时，从激光头射出的激光束经分光镜处分成两道光束，一道光束由线性干涉镜上的线性反射镜反射回去，另一道光束经过移动的线性反射镜反射回去，两道返回光束在激光头内的探测器里形成一道干涉光束三其中，当两道返回光束波长相同时，形成明条纹，称为 相长干涉 三当两道返回光束的波形存在 １８０?的相位差异时，形成暗条纹，称为 相消干
从移动互联到物联网，位置是一个基础的不可或缺的信息，但是从精细化的行业应用需求来说，只有更高精度的定位信息才能带来更高的价值，人们可以更加精确地知道事物所处的位置，知道人员具体位置在哪儿，更好的管理企业、人员或物资。 一、系统简介 本系统采用物联专网进行数据传输，室内利用蓝牙定位技术，室外利用GPS定位技术，通过人员位置管理系统、视频监控系统对生产现场进行全天候的实时监控，做到全面可视化管理，并能及时发现险情。 二、系统特点 1、通信距离是传统技术的10倍，可以实现10-20公里范围内覆盖。 2、功耗是传统无线技术的1/10。 3、信号穿透性强，适用于环境复杂的应用场景。 4、抗干扰能力强。 5、大规模组建私有物联网络。 三、系统功能 1、实时定位及轨迹跟踪
每个进入指定区域内的人员都会随身佩戴定位卡或定位手环，在管理平台的电子地图上会实时显示每个人员的动态，并且可以对某个人员进行轨迹跟踪。 2、历史轨迹动态回放 管理平台上会保存每个人员的运动轨迹，若有突发情况发生，想查看某人的历史轨迹，可通过选择时间段及人员信息进行查看。 3、一键报警&视频联动 每个人员佩戴的电子定位标签上都配有一键报警按钮，若遇到紧急情况，可通过报警按钮进行求救。管理平台会收到求救信息，并联动视频监控画面，管理员可立即通过视频监控画面查看现场情况，派救援人员前去现场处理。 常州市场景信息科技有限公司是一家成立于2015年，自主研发室内外高精度人、物、车定位物联网产品和工业企业安全生产信息化管理平台，致力于打造以智慧工厂、智慧园区、智慧医疗、智慧工地、智慧城市为核心的五大智慧体系，为客户提供优质的整体解决方案。
数控机床定位精度检测的方式 目前，由于数控系统功能越来越多，对每个坐喷射器标运动精度的系统误差如螺距积累误差、反向间隙误差等都可以进行系统补偿，只有随机误差没法补偿，而重复定位精度正是反映了进给驱动机构的综合随机误差，它无法用数控系统补偿来修正，当发现它超差时，只有对进给传动链进行精调修正。因此，如果允许对机床进行选择，则应选择重复定位精度高的机床为好。 1.直线运动定位精度检测 直线运动定位精度一般都在机床和工作台空载条件下进行。按国家标准和国际标准化组织的规定（ISO标准），对数控机床的检测，应以激光测量为准。在没有激光干涉仪的情况下，对于一般用户来说也可以用标准刻度尺，配以光学读数显微镜进行比较测量。但是，测量仪器精度必须比被测的精度高1~2个等级。 为了反映出多次定位中的全部误差，ISO标准规定每一个定位点按五次测量数据算平均值和散差-3散差带构成的定位点散差带。 2.直线运动重复定位精度检测 检测用的仪器与检测定位精度所用的相同。一般检测方法是在靠近各坐标行程中点及两端的任意三个位置进行测量，每个位置用快速移动定位，在凯威凯达相同条件下重复7次定位，测出停止位置数值并求出读数最大差值。以三个位置中最大一个差值的二分之一，附上正负符号，作为该坐标的重复定位精度，它是反映轴运动精度稳定性的最基本指标。 3.直线运动的原点返回精度检测 原点返回精度，实质上是该坐标轴上一个特殊点的重复定位精度，因此它的检测方法完全与重复定位精度相同。 4.直线运动的反向误差检测 直线运动的反向误差，也叫失动量，它包括该坐标轴进给传动链上驱动部位（如伺服电动机、伺趿液压马达和步进电动机等）的反向死区，各机械运动传动副的反向间隙和弹性变形等误差的综合反映。误差越大，则定位精度和重复定位精度也越低。 反向误差的检测方法是在所测坐标轴的行程内，预先向正向或反向移动一个距离并以此停止位置为基准，再在同一方向给予一定移动指令值，使之移动一段距离，然后再往相反方向移动相同的距离，测量停止位置与基准位置之差。在靠近行程的中点及两端的三个位置分别进行多次测定（一般为7次），求出各个位置上的平均值，以所得平均值中的最大值为反向误差值。
精度与精度是不一样的！ 在一份数控机床的促销文章上，机床A的“定位精度”标为0.004mm，而在另一生产商的样本上，同类机床B的“定位精度”标为0.006mm。从这些数据，你会很自然地认为机床A比机床B 的精度要高。然而，事实上很有可能机床B比机床A的精度要高，问题就在于机床A和B的精度分别是如何定义的。 所以，当我们谈到数控机床的“精度”时，务必要弄清标准、指标的定义及计算方法。 1 精度定义 一般说来，精度是指机床将刀尖点定位至程序目标点的能力。然而，测量这种定位能力的办法很多，更为重要的是，不同的国家有不同的规定。 日本机床生产商标定“精度”时，通常采用JISB6201或JISB6336或JISB6338标准。JISB6201一般用于通用机床和普通数控机床，JISB6336一般用于加工中心，JISB6338则一般用于立式加工中心。上述三种标准在定义位置精度时基本相同，文中仅以JIS B6336作为例子，因为一方面该标准较新，另一方面相对于其它两种标准来说，它要稍稍精确一些。 欧洲机床生产商，特别是德国厂家，一般采用VDI/DGQ3441标准。 美国机床生产商通常采用NMTBA(National Machine Tool Builder's Assn)标准(该标准源于美国机床制造协会的一项研究，颁布于1968年，后经修改)。 上面所提到的这些标准，都与ISO标准相关联。 当标定一台数控机床的精度时，非常有必要将其采用的标准一同标注出来。同样一台机床，因采用不同标准会显示出不同的数据(采用JIS标准，其数据比用美国的NMTBA标准或德国VDI标准明显偏小)。 2 同样的指标，不同的含义 经常容易混淆的是：同样的指标名在不同的精度标准中代表不同的意义，不同的指标名却具有相同的含义。上述4种标准，除JIS标准之外，皆是在机床数控轴上对多目标点进行多回合测量之后，通过数学统计计算出来的，其关键不同点在于:(1)目标点的数量;(2)测量回合数;(3)从单向还是双向接近目标点(此点尤为重要);(4)精度指标及其它指标的计算方法。 这是4种标准的关键区别点描述，正如人们所期待的，总有一天，所有机床生产商都统一遵循ISO 标准。因此，这里选择ISO标准作为基准。附表中对4种标准进行了比较，本文仅涉及线性精度，因为旋转精度的计算原理与之基本一致。 3 ISO标准
三维空间定位准确度定义与测量说明 王正平 美国光动公司 1180 Mahalo Place Compton, CA 90220 310-635-7481 I. 简介 20年前,大型机器的主要定位精度为丝杆的螺距误差及热膨胀误差,但直至今日上述的大部份误差已藉由线性编码器来减少与补偿, 因此机器的误差转而变成以垂直度误差与直线度误差为主要原因, 然而为了达到三维空间定位精度,垂直度误差与直线度误差的测量与补偿则变得更为重要。 II. 机床定位误差 就三轴机器而言, 每轴共有六项误差, 或换句话说, 三轴共有十八误差加上三项垂直度误差,这二十一项刚体误差可以表示如下 [1]: 直线位移误差 : Dx(x, Dy(y, 及 Dz(z 垂直直线度误差 : Dy(x, Dx(y, 及 Dx(z 水平直线度误差 : Dz(x, Dz(y, 及 Dy(z 横转度误差 : Ax(x, Ay(y, 及 Az(z 俯仰度误差 : Ay(x,Ax(y, 及 Ax(z 偏摇度误差 : Az(x, Az(y, 及 Ay(z
垂直度误差 : ?xy, ?yz, ?zx, 其中 D 为直线误差,下标表示位移方向,位置坐标为函数中的变量, A 为角度误差,下标表示旋转方向,位置坐标为函数中的变量。 III. 现有的空间精度定义 对于三轴机器而言,主要的定位误差为各轴的位移误差 Dx(x, Dy(y, Dz(z, 空间误差则定义为这些位移误差和的平方根, 因此可表示如下式:空间误差 = sqrt {[Max Dx(x-Min Dx(x]2 + [Max Dy(y-Min Dy(y]2 + [Max Dz(z- Min Dz(z]2}. 上述的定义当主要误差为三项位移误差 (或丝杆螺距误差时是正确的, 但是近年来的机器, 其主要误差为直线度误差与垂直度误差, 远大于直线位移误差,因此上述的定义并非绝对符合 . IV. 空间精度的新定义 各轴向的定位误差 Dx(x,y,z, Dy(x,y,z及 Dx(x,y,z为位移误差与直线度误差的和可表示如下式: Dx(x,y,z =Dx(x + Dx(y + Dx(z, Dy(x,y,z =Dy(x + Dy(y + Dy(z, Dz(x,y,z =Dz(x + Dz(y + Dz(z. 空间误差为这些总误差的均方根,如下式所示: 空间误差 = sqrt {[Max Dx(x,y,z-Min Dx(x,y,z]2 + [Max Dy(x,y,z-Min Dy(x,y,z]2 + [Max Dz(x,y,z- Min Dz(x,y,z]2}.
840D 系统补偿功能汇总 数控机床的的几何精度，定位精度一方面受到机械加工母机的精度限制，另一方面更受到机床的材料和机械安装工艺的限制，往往不能够达到设计精度要求。而要在以上诸多方面来提高数控机床的几何精度，定位精度需要投入大量的人力物力。在机械很难提高精度的情况下，通过数控电气补偿能够使数控机床达到设计精度。 一、反向间隙补偿机床反向间隙误差是指由于机床传动链中机械间隙的存在，机床执行件在运动过程中，从正向运动变为反向运动时，执行件的运动量与目标值存在的误差，最后反映为叠加至工件上的加工精度。 机床反向间隙是机床传动链中各传动单元的间隙综合，如电机与联轴器的间隙，齿轮箱中齿轮间隙，齿轮与齿条间隙，滚珠丝杠螺母副与机床运动部件贴合面的间隙等等。 反向间隙直接影响到数控机床的定位精度和重复定位精度。在半闭环下，由伺服电机编码器作为位置环反馈信号。机械间隙无法由编码器检测到，在机械调整到最佳状态下需要进行反向间隙补偿。在全闭环下，直线轴一般采用光栅尺作为位置环反馈信号，旋转轴一般采用外接编码器或圆光栅作为位置环反馈信号。由于是直接检测运动部件的实际位移，理论上讲全闭环下无反向间隙。但是由于光栅尺或圆光栅本身精度的限制和安装工艺的限制等等，使得全闭环下也具有“反向间隙”，这在激光干涉仪下能很明显看出来，一般在 0.01mm 左右。 西门子840D数控系统反向间隙补偿的方法如下：
测得反向间隙值后在轴机床数据输入反向差值，单位为mm。 MD32450 BACKLASH [0] MD32450 BACKLASH [1] 其中[0]为半闭环，[1]为全闭环。输入后按下Reset键，回参考点后补偿生效。可以在诊断-服务显示-轴调整-绝对补偿值测量系统中看到补偿效果。 反向间隙补偿能够在较大程度上提高数控机床的定位精度、重复 定位精度，但是它的值是固定的，不能适用于机床的整个行程，这就需要另一种电气补偿手段，螺距误差补偿。两者结合能使数控机床达到较高的定位精度和重复定位精度。 二、螺距误差补偿 重型数控机床的传动机构，一般为滚珠丝杠传动或齿轮齿条传动。受到制造精度的影响丝杠上的螺距和齿条齿轮的齿距都有微小的误差，对于半闭环数控机床，这将直接影响其定位精度与重复定位精度。而对于全闭环，由于受到光栅尺自身的精度，光栅尺安装的直线度、挠度的影响也会产生“螺距误差”。 西门子840D数控系统螺距误差补偿原理如下图所示：
低成本的高精度定位技术-UWB定位 除了全球定位系统(GPS)在导航和室外环境的应用定位以外,人们对室内定位、短距离定位等应用不甚了解。随着各式各样的建筑的建立人们在室内的时间是室外的4倍,室内定位的需求也越来越大。 未来无线定位技术的趋势是室内定位与室外定位相结合,实现无缝的、精确的定位。现有的网络技术还不能完全满足这个要求,而UWB技术由于功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、定位精度极高等优点,在众多无线定位技术中脱颖而出。 UWB定位实现原理： 超宽带（Ultra Wide-Band,UWB）UWB定位是一种新型的无线通信技术。该技术采用TDOA（到达时间差原理）,利用UWB技术测得定位标签相对于两个不同定位基站之间无线电信号传播的时间差,从而得出定位标签相对于四组定位基站的距离差。 使用TDOA技术不需要定位标签与定位基站之间进行往复通信,只需要定位标签只发射或只接收UWB信号,故能做到更高的定位动态和定位容量。 UWB定位特点： 1.定位基站之间使用无线同步,减少施工成本 2.网络简单,部署规划成本极低,自恢复能力强 3.可选多种基站定位方式,定位标签续航时间最短超过一个月。具有电量监测效用,定位基站电量不足时及时提醒充电 4.终端实时显示位置信息,实现导航效用,容量无限大 5.可通过移动通信网络实现远程位置跟踪 6.可应用于复杂的工业现场,以最优性价比实现了较好的效果
UWB定位的应用可以为哪些行业带来改变？ 工业制造： UWB定位系统可以实时记录显示工人位置信息,实现自动考勤,提高员工出勤率；通过跟踪监测人员、物资、设备,来保障物资及工人的安全、减少人工管理成本。 医院、养老院： 老人或病人,由于生活自理能力差,且自我判断和保护能力不足,容易迷失方向,遇到危险时也很难实现自救和求助。 通过UWB定位技术能够有效对老人和医院病人可以实时的跟踪定位,及时处理应急情况,为他们的生命健康安全和日常生活提供有力保障,同时减轻工作人员的压力。 司法监狱： 监狱安全管理一直是备受关注的问题,通过UWB定位技术如何杜绝监狱犯人管理漏洞、降低监管执法风险呢？ 运用UWB定位技术能够很好监管：实时掌握人员的实时位置、人数清点、监狱犯人腕带防拆报警、电子围栏、聚众分析、行动轨迹跟踪、回放、摄像联动警报等,能够很大程度的降低监管执法的风险,防止意外事故的发生。 隧道： 隧道施工过程中作业现场点多面广,安全管控难度大。运用UWB定位可以提供的集风险管控、人员管理、实时显示、应急救援等效用的智慧监
数控机床定位精度的补偿方法简述 北京亚崴技术服务有限责任公司路宝新 由于机械电子技术的飞速发展，数控机床做为一种高精度、高效率、稳定性强的自动化加工装备，已经成为机械行业必不可少的现代化技术装置。数控机床的定位精度是影响其高精度性能的一个重要方面，因而也是数控机床验收时的一个重要项目。利用数控系统的螺距误差补偿功能进行调整，可以大大提高数控机床的定位精度，而电气控制系统不同，其定位精度的补偿方法也不尽相同，本文将以FANUC-0系统和SIEMENS-880系统为例，简单介绍数控系统螺距误差补偿的方法。 螺距误差补偿这项工作应该是在机床几何精度(床身水平、平行度、垂直度等)调整完成后进行的，这样可以尽量减少几何精度对定位精度的影响。另外，进行螺距误差补偿时应使用高精度的检测仪器(如激光干涉仪)，这样可以先测量再补偿，补偿后再测量，并按照相应的分析标准(如VDI3441、JIS6330、GB10931-89等)对测量数据进行分析，直到达到机床对定位精度的要求范围。 机床的螺距误差补偿功能包括线性轴和旋转轴两种方式，分别可以对直线轴和旋转工作台的定位精度进行补偿。但有一点需要注意，就是在补偿旋转轴时应注意：在0°～360°之间各补偿点的补偿值总和应为0，以使0°和360°的绝对位置保持一致，否则旋转轴旋转角度每超过360°一次，就产生一次累积误差，从而影响机床的加工精度。另外，螺距误差补偿功能的实现方法又有增量型和绝对型之分。所谓补偿就是指通过特定方法对机床的控制参数进行调整，其参数调整方法也依各数控系统不同而各有差异。所谓增量型是指以被补偿轴上相领两上补偿点间的误差差值为依据来进行补偿，而绝对型是指以被补偿轴上各个补偿点的绝对误差值为依据来进行补偿。 FANUC-0数控系统的螺距误差补偿功能是一种增量型补偿方法，FANUC-0数控系统与螺距误差补偿功能有关的参数如下： 76543210 76543210 PML2和PML1的组合决定误差补偿倍率，它对X、Y、Z和第四轴有效。 PML2S和PML1S的含义与PML2和PML1相同，它对第5、第6轴有效。设定的补偿值乘以此倍率即为应补偿的误差值。
GPS标准定位服务性能规范评估方法 GPS标准定位服务性能规范是目前国际上比较成熟的卫星导航系统服务性能指标体系，该规范给出了服务性能指标的定义和GPS的实测结果，但没有给出具体的计算方法。本文全面分析了GPS标准定位服务性能规范中指标的意义，并给出了指标的具体计算方法。另外，利用2013年1月至11月的星历和观测数据，按照给出的方法对GPS的性能进行了统计结果证明利用本文中的计算方法可以得到和GPS标准定位服务规范一致的结果。 随着各大导航系统的发展，卫星导航领域内的竞争日趋激烈，系统服务性能的优劣是竞争输赢的关键，开展卫星导航系统服务性能监测至关重要，有助于推动GNSS 服务性能标体系和评估方法的发展，进一步提升卫星导航系统的性能。然而，GNSS 服务领域内尚未形成的统一的服务性能标准体系，当前，GPS 已发布了《GPS 标准定位服务性能标准》（Global Positioning System Standard Positioning Service Performance Standard，GPS SPS PS）和《GPS 精密定位服务性能标准》（Global Positioning System Precise Positioning Service Performance Standard，GPS PPS PS）以及针对星基增强服务定义的《GPS 广域增强系统性能标准》（Global Positioning System Wide Area Augmentation System Performance Standard，GPS WAAS PS）等，GPS SPS PS为民用用户使用，GPS PPS PS 为军事和特定用户使用。GLONASS 未发布类似的标准体系。北斗于2013 年12月27 日以官方的形式正式发布了《北斗卫星导航系统公开服务性能规范V1.0 版》。相对而言，《GPS 标准定位服务性能标准》比较成熟，因此深入研究《GPS 标准定位服务性能标准》具有重要的意义，为我国北斗卫星导航系统服务性能指标标准的完善提供参考，对指导北斗系统建设有借鉴意义。 本文在全面研究《GPS标准定位服务性能标准》的性能指标的基础上，描述了各指标的定义和具体计算方法，利用CCDIS数据中心提供的星历和观测数据对GPS的空间信号覆盖性、空间信号精度、连续性、可用性和DOP可用性等性能指标进行了测试评估。 1、性能指标定义及计算方法 为满足航空、航海等各行业的需求，近几年来卫星导航系统性能指标体系不断发展完善。国外众多机构都对卫星导航系统性能指标体系进行了研究，如：美国交通部发布的《GPS 民用性能监测标准》[1]，美国民航部发布的《GPS 完好性对民航的潜在影响》[2]和美国国防部发布的《GPS 标准定位服务性能标准》[3]等等。美国发布的第四版GPS 标准定位服务性能标准中，卫星导航系统的服务性能指标主要分为两类：空间信号和定位授时精度，其中，空间信号包括覆盖性、空间信号精度、可用性、完好性、连续性等指标，定位/授时精度包括DOP 可用性、定位服务可用性和定位/授时服务精度等。 1.1 覆盖范围 GPS SPS PS 中信号覆盖范围是指从地球表面到一定高度之间能够被卫星信号覆盖的近地空间区域（不包括被地球或障碍物遮挡的部分）。信号覆盖范围分为单星覆盖范围和基准/可扩展星座覆盖范围。单星信号覆盖范围示意图如图 1 所示。
在一份数控机床的促销文章上，机床A的“定位精度”标为0.004mm，而在另一生产商的样本上，同类机床B的“定位精度”标为0.006mm。从这些数据，你会很自然地认为机床A比机床B的精度要高。然而，事实上很有可能机床B比机床A的精度要高，问题就在于机床A和B的精度分别是如何定义的。 所以，当我们谈到数控机床的“精度”时，务必要弄清标准、指标的定义及计算方法。 1精度定义 一般说来，精度是指机床将刀尖点定位至程序目标点的能力。然而，测量这种定位能力的办法很多，更为重要的是，不同的国家有不同的规定。 日本机床生产商标定“精度”时，通常采用JISB6201或JISB6336或JISB6338标准。JISB6201一般用于通用机床和普通数控机床，JISB6336一般用于加工中心，JISB6338则一般用于立式加工中心。上述三种标准在定义位置精度时基本相同，文中仅以JIS B6336作为例子，因为一方面该标准较新，另一方面相对于其它两种标准来说，它要稍稍精确一些。 欧洲机床生产商，特别是德国厂家，一般采用VDI/DGQ3441标准。 美国机床生产商通常采用NMTBA(National Machine Tool Builder's Assn)标准(该标准源于美国机床制造协会的一项研究，颁布于1968年，后经修改)。 上面所提到的这些标准，都与ISO标准相关联。 当标定一台数控机床的精度时，非常有必要将其采用的标准一同标注出来。同样一台机床，因采用不同标准会显示出不同的数据(采用JIS标准，其数据比用美国的NMTBA标准或德国VDI标准明显偏小)。 2同样的指标，不同的含义 经常容易混淆的是：同样的指标名在不同的精度标准中代表不同的意义，不同的指标名却具有相同的含义。上述4种标准，除JIS标准之外，皆是在机床数控轴上对多目标点进行多回合测量之后，通过数学统计计算出来的，其关键不同点在于:(1)目标点的数量;(2)测量回合数;(3)从单向还是双向接近目标点(此点尤为重要);(4)精度指标及其它指标的计算方法。
高精度快速定位技术与算法 RTK (Real Time Kinematic)技术是GPS实时动态定位技术，它将GPS与数传技术相结合，实时解算并进行数据处理，在 1～ 2s 的时间里得到高精度的位置信息。 常规 RTK技术是一种对动态用户进行实时相对定位的技术，该技术也可用于快速静态定位。进行常规RTK工作时，基准站需将自己所获得的载波相位观测值 (最好加上测码伪距观测值)及站坐标，通过数据通信链实时播发给在其周围工作的动态用户。于是这些动态用户就能依据自己获得的相同历元的载波相位观测值 (最好加上测码伪距观测值)和广播星历进行实时相对定位，并进而根据基准站的站坐标求得自己的瞬时位置。为消除卫星钟和接收机钟的钟差，削弱卫星星历误差、电离层延迟误差和对流层延迟误差的影响，在 RTK中通常都采用双差观测值。 RTK技术是建立在流动站与基准站误差强相关这一假设的基础上的。当流动站离基准站较近 (例如不超过 1 0～ 1 5km)时，上述假设一般均能较好地成立，此时利用一个或数个历元的观测资料即可获得厘米级精度的定位结果。然而随着流动站和基准站间间距的增加，误差相关性将变得越来越差。轨道偏差，电离层延迟的残余误差和对流层延迟的残余误差项都将迅速增加。从而导致难以正确确定整周模糊度，无法获得固定解。 这项技术始于2 0世纪 90年代初，极大地拓展了GPS的使用空间，代表着高精度GPS的最高水平。但是RTK技术有着一定局限性，当流动站和基准站间的距离大于 50 km时，常规 RTK的单历元解一般只能达到分米级的精度，使其在应用中受到限制： 1. 用户需要架设本地的参考站 2. 误差随距离增长 3. 误差增长使流动站和参考站距离受到限制 4. 可靠性和可行性随距离降低。 在这种情况下为了获得高精度的定位结果就必须采取一些特殊的方法和措施，于是网络 RTK技术便应运而生了。 VRS(Virtual Reference Station)是虚拟参考站，代表GPS网络 RTK技术。它的出现使一个地区的所有测绘工作成为一个有机的整体，扩展了 RTK的作业范围，使GPS的应用更广泛，精度和可靠性也进一步提高。