3大常用坐标系
第三章-导弹研究中常用的坐标系
以地面系为基准 绕相应的轴旋转三次
得到弹体坐标系的姿态
依次转过、ψ、
精选2021版课件
8
第一次旋转：绕地面坐标系Axyz的Ay轴旋转ψ角
Ax轴 Az轴
Ax’ 轴 Az’ 轴
Axyz与Ax’yz’的关系
x
x
y
L
(
)
y
z
z
cos 0 sin
旋转矩阵： L() 0 1
0
精选2s02i1n版课件0 cos
图2-7
22
第二次旋转：绕过渡坐标系Ox’y3z1的Oz1轴旋转角
Ox’轴 Oy3轴
Ox1 轴 Oy1 轴
Ox’y3z1与Ox1y1z1的关系
x1
x
y1
L(
)
y3
z1
z1
cos sin 0
旋转矩阵： L()sin cos 0
精选20021版课件 0 1
23
Ox1y1z1与Ox3y3z3的关系
Ay’ 轴 Az’ 轴
Ay1 轴 Az1 轴
Ax1y’z’与Ax1y1z1的关系
x1
x1
y1
L(
)
y
z1
z
1 0 0
旋转矩阵：L()0 cos sin
0 精选s2i02n1版课c件os
11
Axyz与Ax1y1z1的关系
x1
x
x
y1L()L()L()yL(,,)y
z1
z
z
旋转矩阵：
Az轴和Oz2轴 均在水平面内
地面坐标系与弹道坐标系的 关系通常由两个角度确定： 弹道倾角、导弹偏角。
精选2021版课件
14
三坐标测量基础知识知识讲解
0.0001
0.0002
0.0002
0.0003
0.0019
0.0038
0.0057
0.0076
0.0077
0.0154
0.0231
0.0309
0.0176
0.0353
0.0529
0.0709
0.0321
0.0642
0.0963
0.1284
6.00
0.0005 0.0115 0.0463 0.1058 0.1925
Z
10
Y
5 10
5
X
0 | | | | 5 | | | |10
校正坐标系
校正坐标系是建立零件坐标系的过程。通过数学 计算将机器坐标系和零件坐标系联系起来。
1、零件找正
找正元素控制了工作平面的方向。
2、旋转轴
旋转元素需垂直于已找正的元素，这控制着轴线相对 于工作平面的旋转定位。
3、原点
定义坐标系X、Y、Z零点的元素。
2维/3维: 3维
输出 X = 5 Y = 5 Z = 5
Y
5
基本几何元素
直线 Z
最小点数: 2
位置:
重心
矢量: 第一点到最后一点 5 2
1
Y
形状误差: 直线度
2维/3维: 2维/3维
5
输出 X = 2.5 I = -1 Y=0 J=0 Z=5 K=0
X
5
基本几何元素
圆
最小点数: 3
位置:
中心
矢量*: 相应的截平面矢量
Y = 2.50 J = 0.000
Z = 3.33 K = 0.707
3
X
5
基本几何元素
三坐标测量基础知识解读
一个平面和一个圆锥、 圆柱或球相交产生一个 圆。
输入:
圆锥1 平面1
元素的尺寸及公差
尺寸公差与形位公差
尺寸公差：
最大极限尺寸减最小极限尺寸之差。
形位公差：
零件形状差异产生的形状误差和位置差异产 生的位置误差统称为形位误差。
尺寸公差实例
圆的常规公差
25.4 ± .12
0.24
0.24 25.4 ± .12
什么是工作平面 工作平面用来定义2D元素数学计算的平面，在测 量时，元素计算和探头补偿中使用工作平面。 Z+ XYZY+ X+
工作平面 例：XY工作平面测量圆元素
90 deg
135 deg 45 deg
180 deg
0 deg
+Y
225 deg 270 deg
315 deg
+X
工作平面 例：平面元素做工作平面测量圆
Bonus
0 0.10 0.20 0.30 0.40
MMC
0.15 0.25 0.35 0.45 0.55
30
A 40
最大实体条件
位置公差解析
下图显示了为什么两个点距离相同但不是每个都在公差之内。 超差
位置度公差带
合格
位置度产生一个圆形公差带，它能很好地判断特征元素的配合关系。
公差标准项目符号
接触器断开
测头校正
测头校正的意义
测头校正对所定义测头的 有效直径及位置参数进行 测量的过程。为了完成这 一任务，需要用被校正的 测头对一个校验标准进行 测量。
未知直径和 位置的测头
已知直径并且可以 溯源到国家基准的 标准器。
测头校正的过程
在实物基准的每个测量点 的球心坐标同它的已知道 直径比较。有效的测头直 径是通过计算每个测量点 所组成的直径与已知直径 的差值
三坐标对称度测量方法
三坐标对称度测量方法对称度测量方法主要包括以下几个步骤：1.建立坐标系：在进行对称度测量前，需要先建立一个适合测量对象的三维坐标系。
可以根据物体的几何形状和对称性，选择合适的坐标表示方法，常用的坐标系统包括直角坐标系和极坐标系。
2.测量数据采集：利用三坐标测量设备对物体进行测量，获取物体表面各个点的坐标数据。
测量精度和测量范围是评估设备性能的重要指标，对于需要精确对称度测量的应用，应选择高精度的测量设备。
3.对称轴计算：通过测量数据计算出物体的对称轴。
对称轴是指物体上两个或多个对称点之间的直线或曲线，可以通过计算两个对称点的中心点或者中位点来确定。
根据实际应用需要，可以选择不同的方法来计算对称轴，如最小二乘法、最大似然法等。
4.对称度计算：根据对称轴计算物体的对称度。
对称度通常用对称误差来表示，对称误差是指物体上与对称轴的对称点之间的距离误差。
对称度越高，对称误差越小，说明物体的对称性越好。
5.结果评估与分析：根据对称度测量结果评估物体的对称性，并进行分析。
如果对称度满足设计要求，说明产品的制造工艺和质量控制良好；如果对称度不满足要求，可以进行分析找出原因，并采取相应的措施进行改进。
在进行对称度测量时，需要注意以下几个方面：1.测量环境：应选择相对稳定的测量环境，避免温度、湿度等因素对测量结果的影响。
在测量过程中，还要避免振动和外界干扰，保证测量精度。
2.测量策略：根据物体的几何形状和对称性，选择合适的测量策略。
对于复杂的形状和对称性较差的物体，可以采用分区域测量的方法，分别测量各个区域的对称度。
3.数据处理：在进行对称度测量后，需要对测量数据进行处理。
可以使用数据处理软件对数据进行滤波、平均等处理，以提高对称度测量的精度。
4.精度控制：在进行对称度测量时，应注意控制测量精度，避免来自设备和操作误差的影响。
可以使用重复测量、标定等方法进行精度控制。
总之，三坐标对称度测量方法可以通过测量设备获得物体的坐标数据，计算出对称轴和对称度，并评估物体的对称性。
3.坐标系基础和定义坐标系
中科地信出品
闫磊编写
椭球体参数的区别
北京54:长半轴a=6378245m 短半轴b=6356863m 扁率 f=1/298.3 西安80:长半轴a=6378140m; 短半轴b=6356755m 扁率f=1/298.25 注:扁率:f=（a-b）/a
中科地信出品 闫磊编写
中科地信出品 闫磊编写
地理坐标系统进一步说明
最常用的地理坐标系是经纬度坐标系，这个 坐标系可以确定地球上任何一点的位置，如 果我们将地球看作一个球体，而经纬网就是 加在地球表面的地理坐标参照系格网，经度 和纬度是从地球中心对地球表面给定点量测 得到的角度，经度是东西方向，而纬度是南 北方向，经线从地球南北极穿过，而纬线是 平行于赤道的环线，需要说明的是经纬度坐 标系不是一种平面坐标系，因为度不是标准 的长度单位，不可用其量测面积长度。
中科地信出品
闫磊编写
UTM投影与高斯投影的主要区别
在南北格网线的比例系数上，高斯- 克吕格 投影的中央经线投影后保持长度不变，即比 例系数为1，而UTM投影的比例系数为0.9996。 UTM投影沿每一条南北格网线比例系数为常 数，在东西方向则为变数，中心格网线的比 例系数为0.9996，在南北纵行最宽部分的边 缘上距离中心点大约 363公里，比例系数为 1.00158。高斯-克吕格投影与UTM投影可近 似采用 Xutm=0.9996 * X高斯， Yutm=0.9996 * Y高斯进行坐标转换。
中科地信出品 闫磊编写
度(分、秒)和米的转换（高级）
度和米严格意义无法转换，因为地球是椭圆的，在 不同的参数中不一样，就是统一坐标系统如西安 80，经线1度和纬线1度长度也是不一样的。 大概计算如下： 西安80:长半轴a=6378140m;短半轴b=6356755m 扁 率f=1/298.25 经度：以赤道为例：1(经）度 =6378140*2*3.1415926/360/1000=111.3km 合计1分为：1分大约1.85km，1秒大约30m 靠近两级（南北极）数字越小。
三坐标控制系统详解
三坐标控制系统详解引言：三坐标控制系统是一种用于测量和控制物体形状和位置的技术。
它可以精确地测量物体在三个坐标轴上的位置，并通过控制系统实现对物体的精确定位和调整。
本文将详细介绍三坐标控制系统的原理、应用和发展趋势。
一、三坐标控制系统的原理三坐标控制系统基于坐标轴的概念，通常使用直角坐标系来描述物体在空间中的位置。
该系统由三个互相垂直的坐标轴组成，分别称为X轴、Y轴和Z轴。
通过在这三个轴上的移动和定位，可以确定物体在空间中的位置。
三坐标控制系统的核心组成部分是传感器和执行器。
传感器用于测量物体在三个坐标轴上的位置，常见的传感器包括光电传感器、激光传感器和超声波传感器等。
执行器则根据传感器的反馈信号，通过控制物体的运动和位置来实现精确控制。
二、三坐标控制系统的应用1. 制造业：三坐标控制系统在制造业中广泛应用于零件加工、装配和检测等环节。
通过精确的测量和控制，可以保证产品的质量和精度，提高生产效率。
2. 航空航天：在航空航天领域，三坐标控制系统被用于飞行器的设计、制造和测试。
它可以确保飞行器的各个部件的精确配合和定位，提高航空器的性能和安全性。
3. 医疗器械：在医疗器械制造过程中，三坐标控制系统可以用于精确测量和调整器械的尺寸和形状，保证其符合医疗标准和要求。
4. 科学研究：在科学研究中，三坐标控制系统可以用于实验室仪器的校准和测量。
它可以提供精确的数据支持，为科学家的研究工作提供准确可靠的依据。
三、三坐标控制系统的发展趋势随着科技的不断进步，三坐标控制系统也在不断演进和改进。
以下是三坐标控制系统的一些发展趋势：1. 精度提升：随着制造技术的进步，三坐标控制系统的测量精度不断提高。
传感器和执行器的性能得到了提升，能够实现更加精细的测量和控制。
2. 自动化应用：自动化是当前工业发展的一个重要趋势，三坐标控制系统也在向自动化方向发展。
通过与计算机和机器人技术的结合，实现对物体位置和形状的自动测量和调整。
关于三坐标测量机坐标系的建立
关于三坐标测量机坐标系的建立三坐标测量机是一种非接触式测量设备，可以测量物体的形状、位置和尺寸等参数。
在进行测量时需要建立三坐标测量机坐标系，以便于对物体进行准确的测量。
下面将介绍三坐标测量机坐标系的建立方法。
一、坐标系介绍坐标系是三维空间中的一种位置定位方式，它由三个互相垂直的轴线构成。
这三条轴线分别称为X轴、Y轴和Z轴。
它们的交点称为坐标原点，也是坐标系的起点。
在三坐标测量机测量中，通常使用的坐标系为右手坐标系，也就是X、Y、Z坐标轴的旋转顺序为逆时针方向。
二、坐标系建立方法1.标定坐标系的原点首先需要在测量台上找到物体的几何中心，并在该位置上标记坐标系原点。
可以使用高精度测量仪器如编制尺、划线板等来测量出原点的位置。
标记坐标系原点时，应注意其位置的稳定性和准确性。
2.确定坐标轴方向确定三个坐标轴的方向，在实际测量中通常采用的方案是将坐标轴朝向物体的三个面，以便于测量物体的尺寸和位置。
根据测量需求，选择适当的坐标轴方向是确保测量准确的重要因素。
3.校正测量误差在建立坐标系时，应该使用高精度的三角板或平面石等工具，校准板面或工作平台的误差。
通过这种方式可以保证坐标系的稳定性，并且减少系统误差对测量结果的影响。
4.校准测量头校准测量头的位置和方向是确保测量精度的关键。
在坐标系建立过程中，需要校准测量头的位置和方向，以确保测量的准确性。
根据测量需求来选择合适的检验头，并使用高精度工具进行校准。
5.确定坐标系偏差在建立坐标系时，测量系统中存在误差，这些误差可以由系统对准标准尺度时产生。
为了纠正这些误差，并确保测量精度，必须对测量系统进行定期的校准。
根据测量需求，确定坐标系的偏差时应注意测量头的选取、标准的选取和误差的定量分析。
三、结论通过建立三坐标测量机坐标系，可以准确测量物体的尺寸、位置和形状等参数。
在建立坐标系时，应该注意选择合适的坐标轴方向，校准测量仪器和工具的误差，并定期对仪器进行校准，以确保测量结果的准确性和可靠性。
三坐标测量基础知识分解
三坐标测量基础知识分解目录1. 内容概括 (2)2. 三坐标测量原理 (2)2.1 三坐标测量系统的组成 (3)2.2 测量系统的基本原则 (4)2.3 坐标系的选择与定义 (6)3. 三坐标测量机械结构 (7)3.1 机头部件 (8)3.2 移动平台 (9)3.3 导向系统 (10)3.4 电子控制单元 (11)4. 测量技术基础 (12)4.1 测量精度与误差 (13)4.2 测量方法的选择 (14)4.3 测量数据的处理 (16)5. 测量仪器与软件 (18)5.1 光栅尺及相关测量仪 (19)5.2 影像测量仪 (20)5.3 编程软件与操作界面 (22)6. 测量实训与应用 (23)6.1 三坐标测量实训基地建设 (24)6.2 三坐标测量案例分析 (25)6.3 测量系统在制造业的应用 (26)7. 三坐标测量仪维护 (27)7.1 日常维护与清洁 (29)7.2 故障诊断与排除 (30)7.3 仪器保养与寿命延长 (30)1. 内容概括“三坐标测量基础知识分解”文档旨在为学习者和技术人员提供一个全面的了解三坐标测量技术的平台。
文档首先将对三坐标测量的基本概念、工作原理和应用领域进行阐述，随后深入分析设备组成、测量技术、数据处理方法和质量控制的相关知识。
文档还将包括三坐标测量机的操作流程、维护保养技巧以及与三坐标测量相关的一些高级应用实例。
该文档旨在为读者提供一个深入浅出的学习路径，以便更好地掌握三坐标测量的各项技术要点。
2. 三坐标测量原理三坐标测量，又称三维扫描测量，是一种利用空间参考系和探针结合测量物体三维几何特性的非接触式量测方法。
其基本原理在于通过一台三坐标测量机精密地探测探针在测量空间里的位置，并根据探针的位置和测量方向，计算出物体的几何参数，例如坐标、尺寸、角度等。
三坐标测量机通常由台式或桥式架设，并配备一个具备高精度运动机构和传感器探针的机械臂。
探针通过机械臂在测量空间内自由移动，接触物体表面测量各个点的坐标。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3大常用坐标系
摘要：
1.笛卡尔坐标系
2.极坐标系
3.球坐标系
正文：
一、笛卡尔坐标系
笛卡尔坐标系，也称直角坐标系，是一种平面坐标系统，用来表示平面上点的位置。
它由两条互相垂直的数轴组成，通常分别表示为x 轴和y 轴。
每个点在平面上的位置由其在x 轴和y 轴上的坐标值（通常为实数）来表示。
笛卡尔坐标系广泛应用于数学、物理、工程和计算机科学等领域。
二、极坐标系
极坐标系是一种平面坐标系统，用来表示平面上点的位置。
它由一个半径和一个角度来表示一个点在平面上的位置。
半径表示点到原点（极点）的距离，角度表示从极轴逆时针旋转到连接极点和该点的线段的角度。
极坐标系在数学、物理和工程等领域有广泛应用，特别是在涉及旋转和周期性现象的问题中。
三、球坐标系
球坐标系是一种三维坐标系统，用来表示空间中点的位置。
它由三个坐标值组成，通常表示为r、θ和φ。
其中，r 表示点到原点（球心）的距离，θ表示从赤道面逆时针旋转到连接球心和该点的线段的角度，φ表示从北极向下看，连接球心和该点的线段与x 轴正半轴之间的夹角。
球坐标系在物理、天文
学和地球科学等领域有广泛应用，特别是在涉及球面和球体相关计算的问题中。
总结：
笛卡尔坐标系、极坐标系和球坐标系是三种常用的坐标系，分别用于表示平面和空间的点。