[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

本申請提供一種非接觸式航天器艙段對接面干涉檢查方法，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。本申請解決了航天器對接面干涉不可視的問題。

技術領域

本申請涉及航天器裝配測量技術領域，尤其涉及一種非接觸式航天器艙段對接面干涉檢查方法。

背景技術

近年來，航天器產品呈現出大型化、布局緊湊化、個性化外型的發展趨勢，航天器布局緊湊造成了艙段在對接過程中，對接面存在設備、電纜、艙板干涉的可能；同時由于對接面為曲面，對接后大部分干涉情況無法直觀觀察到。現有技術中，一般在對接前通過大尺寸測量的方式進行宏觀層面檢查確認，但是微觀層面上幾毫米內的間距、立體空間或者柔性物體的間距很難測量，需要一種特定的測量方式進行檢查和測量，以滿足航天器對接前干涉與否的檢查確認需求。

目前，比較直觀簡單的方法為：將橡皮泥、復印紙等固定在可能發生干涉的位置，通過航天器真實對接后再分解，檢查橡皮泥或者復印紙是否有擠壓印記的方法進項檢查。此類方法對于已發生干涉擠壓的情況可以直觀定性，但是無法定量測量；同時對未發生干涉擠壓的情況，不能測量出兩個對接艙段對接面間的最小距離；此外，這種真實對接的方法，雖然能檢查出干涉擠壓的情況，但卻有發生損壞的可能，屬于“破壞”型的試驗，一旦發生破壞，將影響航天器的產品質量、研制進度和研制成本。

發明內容

本申請的目的是針對以上問題，提供一種非接觸式航天器艙段對接面干涉檢查方法。

本申請提供一種非接觸式航天器艙段對接面干涉檢查方法，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。

根據本申請某些實施例提供的技術方案，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。

根據本申請某些實施例提供的技術方案，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。

根據本申請某些實施例提供的技術方案，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：