题目：大型曲面光学精密测量技术研究

作为紧缩场中关键部件的天线反射面板，随着紧缩场工作频率的提高和静区尺寸的加大，其测量范围和精度要求已逐渐达到现有坐标测量技术的极限。天线型面测量已经成为建造高性能大型毫米波紧缩场的瓶颈问题之一。本文针对这一问题，对大型曲面的光学精密测量技术及方法进行了深入研究和实践。主要内容如下：根据旋转抛物面的特点，提出一种新的测量方法，设计了一个试验性的光学测量系统。采用齐次变换矩阵方法建立了该光学测量系统的误差模型，并对该测量系统进行了误差分析、标定、补偿和试验研究。提出面向测量任务（对象）的测量坐标系优化思想，通过误差椭球模型建立了测量不确定度和测量坐标系空间之间的定量关系。根据激光跟踪仪测量误差模型和紧缩场反射面板对中心区域及法向测量精度要求高的特点，对激光跟踪仪的优化布站进行了研究和试验。利用多站法原理和自标定模型，提出了激光跟踪仪顺序多站的测量方法。根据激光跟踪仪长度测量精度高的特点，通过多次冗余测量，使用测量结果中的长度信息（舍弃角度信息），在只使用一台激光跟踪仪和普通靶镜的情况下，通过四次移站测量和自约束优化对测量结果进行补偿，来提高天线面板的测量精度。并结合仿真和试验对该方法进行了验证。针对紧缩场中大型反射面板多采用二次曲面，讨论了其拟合算法、拟合参数优化和拟和参数不确定度评价问题。并采用Monte-Carlo模拟方法对拟和参数的不确定度进行评价，通过仿真和试验，对Monte-Carlo模拟方法和解析方法进行了对比。