[發明專利]一種面向飛機裝配大尺寸多站位測量場的轉站精度優化方法

有效

• 申請號: 201910297458.0
• 申請日: 2019-04-15
• 公開（公告）號: CN109871664B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 李瀧杲;黃翔;鄧正平;曾琪;秦宇
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F17/18;G06F17/16;G06F111/04
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 瞿網蘭

一種面向飛機裝配大尺寸多站位測量場的轉站精度優化方法，其特征是在飛機裝配常用的TB/ERS點等轉站基準點的基礎上，引入一類臨時的、無理論值的轉站增強點，通過使兩個及兩個以上的測量站位同時測量此類轉站增強點，從而增加不同測量站位之間的轉站平差約束，減小測量站位向裝配全局站位的轉站參數方差?協方差矩陣，提高轉站精度。本發明特點在于：1）相比增加TB/ERS點等轉站基準點的布設數量實現轉站精度的優化，由于轉站增強點不具有理論值，因此大大降低了布設及后期維護費用。2）轉站增強點可根據待測部件不同區域的測量精度要求差異、現場測量開敞性情況進行臨時柔性布置，方便使用。

技術領域

本發明涉及飛機裝配測量技術領域，尤其是一種大尺寸多站位測量時提高轉站參數精度的方法，具體地說是一種面向飛機裝配大尺寸多站位測量場的轉站精度優化方法。

背景技術

由于飛機、船舶等產品結構尺寸大，在產品檢測、裝配過程在線測量時，通常需要設置多個站位以進行產品完整測量，其首先需要將各站位測量坐標系轉換到全局坐標系下。以往的轉站方法主要依賴于預先布設的TB/ERS點等基準點，布設及維護成本高，且往往存在基準點遮擋、磨損等情況，導致轉站誤差大大增加，直接影響裝配測量精度。

因此，確有必要對現有技術進行改進以解決現有技術之不足。

發明內容

本發明的目的是針對現有的以TB/ERS點為基準點的轉站測量方法存在布設及維護成本高，且往往存在基準點遮擋、磨損等情況，導致轉站誤差大大增加，直接影響裝配測量精度的問題，提供一種面向飛機裝配大尺寸多站位測量場的轉站精度優化方法，其能夠有效克服現有TB/ERS點轉站方法的不足，提高多站位測量時的轉站精度。

本發明的技術方案中：

一種面向飛機裝配大尺寸多站位測量場的轉站精度優化方法，其包括待測部件、大尺寸測量系統、TB/ERS點等基準點、轉站增強點，其特征在于：在飛機裝配常用的基于TB/ERS點等基準點的轉站方法基礎上，引入了一類臨時的、無理論值的轉站增強點，通過在多站位測量時同時測量此類轉站增強點，增加轉站參數平差約束，減小測量站位向裝配全局站位的轉站參數方差-協方差矩陣，從而降低轉站誤差或提高轉站精度。

具體的步驟如下所示：

1)轉站參數粗估計

設完成裝配測量共需布設m個站位，即需要轉站m-1次。^kp_i＝[^kx_i?^ky_i?^kz_i]^T(i＝1,2,…,N_k)表示站位k(k＝1,2,…,m)測量的第i個TB/ERS點的坐標，該站位測量的所有TB/ERS數量為N_k。^kq_j＝[⁰x_j?⁰y_j?⁰z_j]^T(j＝1,2,…,N)為對應TB/ERS點在裝配坐標系中的名義坐標，N(N≥N_k)為所有TB/ERS點的總數量。通過標準SVD算法、四元數算法等點集匹配算法對{^kp_i}、{^kq_j}進行匹配得到粗變換參數則轉換后坐標^kp′_i將極為接近于名義值^kq_j，其計算為

其中由RPY角表示

式(2)中

2)無轉站增強點的轉站建模

a)Bursa-Wolf模型表示