Проведение экспериментов. 
Разработка мехатронной системы ориентирования с использованием SLAM технологии

Исследование точности на разных дистанциях

В ходе работы был проведен эксперимент по определению точности сканирующего лазерного дальномера. Во время эксперимента были измерены расстояния до целей расположенных в 2, 4 и 8 метрах от сканера [23]. До каждой цели было проведено 100 измерений.

Результаты измерений на дистанции 2 метра приведены на рисунке (Рисунок 40).

Рисунок 40. Результаты измерений на дистанции 2 метра.

Результаты измерений на дистанции 4 метра приведены на рисунке (Рисунок 41).

Рисунок 41. Результаты измерений на дистанции 4 метра.

Результаты измерений на дистанции 8 метра приведены на рисунке (Рисунок 42).

Рисунок 42. Результаты измерений на дистанции 8 метров.

Для эксперимента на 4 метрах было рассчитано среднеквадратичное отклонение:

(27).

где — среднеквадратичное отклонение, — результат i-го измерения, — среднеарифметическое значение всех измерений.

(28).

Воспользовавшись значением среднеквадратичного отклонения можно построить график нормального распределения, который задается функцией плотности вероятности:

(29).

График распределения вероятности приведен на рисунке (Рисунок 43).

Рисунок 43. Распределение вероятностей.

По правилу 3? погрешность измерений составляет ±9 см. Для повышения точности используется накопление и усреднение измерений. Точность увеличивается в (где n — количество измерений). В данной работе производится накопление 4 измерений и их усреднение, следовательно точность увеличивается в. И тогда погрешность измерений будет ровняться ±4,5 см, что составляет ±1,125% от 4 метров.

Так же в ходе исследования точности были проведены измерения на 12, 16, 20, 24, 28 и 30 метров. Аналогичным способом для них была определены погрешности измерений и построен график зависимости погрешности от измеряемого расстояния (Рисунок 44).

Рисунок 44. График зависимости погрешности от измеряемого расстояния.

На графике видно что погрешность измерений находится в пределах ±2% от измеряемого расстояния.