[發明專利]一種基于外型面掃描的水平測量方法

有效

• 申請號: 202011322086.1
• 申請日: 2020-11-23
• 公開（公告）號: CN112665504B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 劉濤
• 申請（專利權）人: 北京星航機電裝備有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/24;G01B11/26;G01B11/27
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所(普通合伙) 11386
• 代理人: 胡時冶

1.一種基于外型面掃描的水平測量方法，其特征在于，包括如下步驟：

獲取飛行器的外型面數據；

將外型面數據與理論模型進行擬合對齊；

建立理論模型坐標系，在理論模型坐標系中，按照理論模型的水平測量點所在的位置標注出外型面數據的偏差；

根據外型面數據的偏差計算飛行器裝配艙體的俯仰姿態數據和偏航姿態數據以及飛行器翼面或舵面的安裝姿態數據，完成飛行器的水平測量；

其中，根據外型面數據的偏差計算飛行器裝配艙體的俯仰姿態數據，包括如下步驟：

建立理論模型在某一截面上的水平基準面和對稱基準面；獲取截面與對稱基準面相交的兩點的外型面偏差δ_上與δ_下，則飛行器裝配艙體的俯仰姿態數據δ_水平為飛行器裝配艙體相對于理論模型的水平基準面的同軸度；

或者，其中，根據外型面數據的偏差計算飛行器裝配艙體的偏航姿態數據，包括如下步驟：

建立理論模型在某一截面上的水平基準面和對稱基準面；獲取截面與水平基準面相交的兩點的外型面偏差δ_左與δ_右，則飛行器裝配艙體的偏航姿態數據δ_對稱為飛行器裝配艙體相對于理論模型的對稱基準面的同軸度；

或者，其中，根據外型面數據的偏差計算飛行器翼面或舵面的安裝姿態數據，包括如下步驟：

建立經過理論模型翼面或舵面的水平截面以及經過理論模型翼面或舵面且平行于理論模型對稱基準面的安裝基準面；獲取飛行器翼面或舵面的前緣表面與水平基準面和安裝基準面交點的外型面偏差δ_前型面、飛行器翼面或舵面的后緣表面與水平基準面和安裝基準面交點的外型面偏差δ_后型面以及兩個交點之間的距離L′_前-后，則飛行器翼面或舵面的安裝姿態數據為θ為飛行器翼面或舵面的安裝角。

2.根據權利要求1所述的基于外型面掃描的水平測量方法，其特征在于，所述將外型面數據與理論模型進行擬合對齊，包括如下步驟：

步驟a：計算飛行器某一空間姿態和位置的外型面數據到理論模型所有點的偏差平方和；

步驟b：改變飛行器的空間姿態和位置，重新計算飛行器在該空間姿態和位置的外型面數據到理論模型所有點的偏差平方和；

步驟c：多次重復步驟b，得到多個偏差平方和；

步驟d：比較多個偏差平方和，最小偏差平方和所對應的飛行器的空間姿態和位置的外型面數據，則是與理論模型擬合對齊的外型面數據，從而完成將外型面數據與理論模型進行擬合對齊。

3.根據權利要求1所述的基于外型面掃描的水平測量方法，其特征在于，獲取飛行器的外型面數據采用激光跟蹤儀或激光掃描儀。

4.根據權利要求3所述的基于外型面掃描的水平測量方法，其特征在于，采用激光跟蹤儀獲取飛行器的外型面數據，包括如下步驟：

在飛行器的四周粘貼靶球轉站座，形成覆蓋飛行器的激光跟蹤儀測量場；

采用激光跟蹤儀進行飛行器的外型面數據采集。

5.根據權利要求4所述的基于外型面掃描的水平測量方法，其特征在于，靶球轉站座采用如下布置方式：

沿飛行器的長度方向，靶球轉站座的數量為至少兩個，且位于兩端的靶球轉站座之間覆蓋飛行器的整體長度方向；

沿飛行器的寬度方向，靶球轉站座的數量為至少兩個，且位于兩端的靶球轉站座之間覆蓋飛行器的整體寬度方向；

沿飛行器的高度方向，靶球轉站座的數量為至少兩個，且位于兩端的靶球轉站座之間覆蓋飛行器的整體高度方向。

6.根據權利要求3所述的基于外型面掃描的水平測量方法，其特征在于，采用激光掃描儀獲取飛行器的外型面數據，包括如下步驟：

在飛行器的被測部位粘貼激光掃描儀反光標志點；

采用激光掃描儀進行飛行器的外型面數據采集。

7.根據權利要求6所述的基于外型面掃描的水平測量方法，其特征在于，兩個相鄰反光標志點的間隔為100mm～200mm。