[發明專利]一種非接觸式航天器艙段對接面干涉檢查方法

在審

• 申請號: 202011441534.X
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112629425A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 唐賴穎;馮偉;易旺民;趙志綱;孟少華;李長勛;隆昌宇;孟凡偉;王臨政;楊再華;王偉;張潔;王勇強
• 申請（專利權）人: 北京衛星環境工程研究所
• 主分類號: G01B11/14
• 分類號: G01B11/14
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 郭棟梁

1.一種非接觸式航天器艙段對接面干涉檢查方法，其特征在于，所述方法包括：

確定兩個對接面的基準點的對應關系，并在基準點上粘貼基準點視覺靶標；

按照可視范圍將兩個對接面分別分區，并在每個區域內粘貼公共點視覺靶標；

通過掃描設備分別對兩個對接面進行分區掃描，得到每個對接面的分區點云數據；

對每個對接面的分區點云數據進行拼接，形成對接面的完整點云數據；

通過兩個對接面的完整點云數據將兩個對接面虛擬對接；

觀察虛擬對接的兩個對接面，分辨出干涉區域以及局部最小間隙區域；

獲取局部最小間隙區域之間的最小間距；局部最小間隙區域之間的最小間距即為兩個對接面的最小間距。

2.根據權利要求1所述的非接觸式航天器艙段對接面干涉檢查方法，其特征在于，按照可視范圍將兩個對接面分別分區，并在每個區域內粘貼公共點視覺靶標，具體包括：

按照可視范圍，將每個對接面沿其周向均勻分成4個區域，并在每個區域內分散粘貼至少3個不共線的公共點視覺靶標。

3.根據權利要求2所述的非接觸式航天器艙段對接面干涉檢查方法，其特征在于，通過掃描設備分別對兩個對接面進行分區掃描，得到每個對接面的分區點云數據，具體包括：

通過掃描設備對每個對接面的4個區域分別進行掃描，得到每個對接面的4個區域的分區點云數據；對每個區域進行掃描時，掃描結果需覆蓋本區域與周邊區域的公共點視覺靶標以及基準點視覺靶標；相鄰的兩個區域掃描結果需共同覆蓋至少3個公共點視覺靶標。

4.根據權利要求3所述的非接觸式航天器艙段對接面干涉檢查方法，其特征在于，對每個對接面的分區點云數據進行拼接，形成對接面的完整點云數據，具體包括：

采用SA軟件將每個對接面的4個區域的分區點云數據按照公共點視覺靶標重合的方法進行拼接，形成對接面的完整點云數據。

5.根據權利要求1所述的非接觸式航天器艙段對接面干涉檢查方法，其特征在于，通過兩個對接面的完整點云數據將兩個對接面虛擬對接，具體包括：

將兩個對接面的完整點云數據，按照基準點視覺靶標重合的方法進行擬合，實現兩個對接面的虛擬對接。

6.根據權利要求1所述的非接觸式航天器艙段對接面干涉檢查方法，其特征在于，觀察虛擬對接的兩個對接面，分辨出干涉區域以及局部最小間隙區域，具體包括：

觀察虛擬對接的兩個對接面，兩個對接面的完整點云數據重合的區域即為干涉區域，兩個對接面的完整點云數據接近的區域即為局部最小間隙區域。

7.根據權利要求1所述的非接觸式航天器艙段對接面干涉檢查方法，其特征在于，獲取局部最小間隙區域之間的最小間距，具體包括：

提取兩個對接面的局部最小間隙區域的局部點云數據；

采用SA軟件將兩個對接面中相對平整的一個對接面擬合成一個平面或者球面，并將其作為基準面；

采用SA軟件，獲取另一個對接面的局部點云數據到基準面的局部點云數據的距離，將最小距離作為局部最小間隙區域的最小間距，也即兩個對接面之間的最小間距。

8.根據權利要求1所述的非接觸式航天器艙段對接面干涉檢查方法，其特征在于，所述掃描設備為激光三維掃描儀。

9.根據權利要求1所述的非接觸式航天器艙段對接面干涉檢查方法，其特征在于，基準點視覺靶標和公共點視覺靶標均采用黑白相間的方格。