[發明專利]基于激光跟蹤儀的飛機部件對接過程中定位點的測量方法

有效

• 申請號: 201110401246.6
• 申請日: 2011-12-06
• 公開（公告）號: CN102519441A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 李瀧杲;黃翔;鄧正平;趙樂樂
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01C15/00
• 分類號: G01C15/00;G01B11/00;B64F5/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術領域

本發明屬于定位點測量技術領域，特別是一種基于激光跟蹤儀的飛機部件對接過程中定位點的測量方法。

背景技術

傳統飛機大部件對接裝配(機身前中后段對接、機翼機身對接等)，以光學準直儀、鉛錘作為部件姿態調整的測量手段，采用手動式定位器實現飛機部件支撐和對接。基于這些模擬量的測量方法獲得的結果不僅誤差大，而且數據不能直觀反映飛機部件當前的整體姿態特征，無法為其對接過程提供有效指導。因此，飛機部件對接過程完全依賴于人工經驗和多人的手工協調操作，勞動強度大，調姿效率低，調姿精度難以保證。

為克服傳統飛機部件對接測量方法的不足，高精度測量設備(激光跟蹤測量儀、室內GPS或激光雷達)和自動柔性定位系統被逐步引入到飛機部件對接裝配工藝以及飛機水平測量校準過程中，并已成為現代飛機制造業發展趨勢。近十余年來，波音777、787，空客的A340、A380已逐步采用這種高精度的代替傳統的光學測量。

在飛機部件對接過程中，飛機部件依據實際要求，在部件上布置多個定位測量點；然后使用激光跟蹤儀測量這些定位測量點，獲取其空間坐標，進而獲得飛機部件對接過程中的整體位置和姿態。然而目前這一過程的實施是通過人工手動加以完成：測量工人手持測量靶球，以激光跟蹤儀為起點，通過人工引光的方式，將測量光線引至所需的定位測量點，進而實施精確測量。然而這種方法也存在如下問題：1)由于部件上定位測量點較多，因此需需要工人反復引光測量，工作強度較大，測量效率低下；2)手持靶球測量，容易造成數據測量波動，引發不必要的測量誤差；3)飛機部件對接過程中，部件尺寸大，現場工況較為復雜，某些定位測量點距離地面有較高高度或其所在位置過于狹小，導致人工引光并不方便，因此無法實施快速的人工測量或存在一定危險。

發明內容

本發明所解決的技術問題在于提供基于激光跟蹤儀的飛機部件對接過程中定位點的測量方法，該方法能夠自動搜尋和測量飛機部件上的定位測量點，為調整飛機部件位置姿態提供依據。

實現本發明目的的技術解決方案為：基于激光跟蹤儀的飛機部件對接過程中定位點的測量方法，包括以下步驟：

步驟1、在飛機部件對接現場所在位置，選取布設于地面的基準工藝球點(TB點)或增強坐標系點(ERS點)做為公共觀測點，所述公共觀測點能夠被激光跟蹤儀測量到，該公共觀測點的數量大于7；

步驟2、利用激光跟蹤儀測量公共觀測點坐標，獲得這些點在激光跟蹤儀測量坐標系下的測量坐標

步驟3、結合公共觀測點的理論坐標和測量坐標確定激光跟蹤儀測量坐標系與飛機部件全局坐標系的映射關系：

(1)激光跟蹤儀測量坐標系與全局坐標系之間映射的轉換模型函數為：

XiT=AXiM+XO---(1)]]>