[發明專利]用于飛機水平測量的系統和方法

有效

• 申請號: 202210163048.9
• 申請日: 2022-02-22
• 公開（公告）號: CN114543767B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 陳江寧;王宇晨;王鉦云;陳學剛;張莘艾;李啟明
• 申請（專利權）人: 中國商用飛機有限責任公司;中國商用飛機有限責任公司上海飛機設計研究院
• 主分類號: G01C15/00
• 分類號: G01C15/00;B64F5/60
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 唐杰敏

本發明提供了一種用于飛機水平測量的方法，包括：利用激光跟蹤儀測量飛機上的多個基準點以得到每個基準點在測量坐標系下的測量坐標值；構建基于該多個基準點的飛機全機水平坐標系；計算多個基準點在飛機全機水平坐標系下的實際坐標值；以及基于多個基準點在測量坐標系下的測量坐標值和在飛機全機水平坐標系下的實際坐標值來確定從測量坐標系到飛機全機水平坐標系的變換矩陣。此外，本發明還提供了一種用于飛機水平測量的系統和計算機可讀存儲介質。通過本發明，在飛機水平測量前不用再進行飛機調平步驟，也不用再進行飛機調平后與激光跟蹤儀的測量坐標系的統一工作，消除了飛機調平和統一工作帶來的誤差，大幅提高了測量精度和測量效率。

技術領域

本發明涉及飛機水平測量和調平技術，更具體地，涉及用于飛機水平測量的系統和方法。

背景技術

飛機水平測量又稱飛機的特征點測量，是為了保證飛機各部件間相對位置、對稱性以及飛機各部件自身位置、姿態具有足夠的準確度而對規定的飛機水平測量點進行的測量工作。

飛機水平調整(本文中也稱為調平)是進行飛機水平測量的基礎，是指飛機要按照水平測量圖所規定的三點支撐狀態，調整到水平狀態。要對飛機進行縱向和橫向調平，即通過飛機的姿態調整使表征飛機水平狀態的水平測量點(調平基準點)位于同一水平高度。飛機水平調整的精度將直接影響飛機水平測量對飛機各部件相對位置準確度的檢驗結果。

飛機水平測量是飛機外形質量控制的重要手段之一。每架次飛機在不同時期都要進行水平測量。飛機水平測量檢測項目多，工作量巨大。

傳統的飛機水平調整方法是利用光學水平儀觀察機身水平測量點、利用手動千斤頂調整飛機直至機身表面的水平測量點位于同一水平高度。這種調整方法效率低、精度差，依賴人工操作經驗，需消耗較多的人力。

相應地，本領域中存在對于改進的飛機水平測量技術的需要。

發明內容

提供本發明內容以便以簡化形式介紹將在以下具體實施方式中進一步的描述一些概念。本發明內容并非旨在標識所要求保護的主題的關鍵特征或必要特征，也不旨在用于幫助確定所要求保護的主題的范圍。

鑒于以上描述的現有技術中的缺陷，本發明的目的在于，提供一種用于飛機水平測量的系統和方法，該系統和方法能使飛機水平測量省去飛機調平的步驟，實現飛機調平的數字化處理，并且解決傳統飛機調平方法中存在的精度低、工作量大、測量效率低的問題。

根據本發明的第一方面，提供了一種用于飛機水平測量的方法，該方法可以包括：利用激光跟蹤儀測量飛機上的多個基準點以得到每個基準點在測量坐標系下的測量坐標值；構建基于該多個基準點的飛機全機水平坐標系；計算該多個基準點在飛機全機水平坐標系下的實際坐標值；以及基于該多個基準點在測量坐標系下的測量坐標值和在飛機全機水平坐標系下的實際坐標值來確定從測量坐標系到飛機全機水平坐標系的變換矩陣。

在第一方面的一個實施例中，該多個基準點可以包括4個基準點，該4個基準點中的2個基準點分別設置在機身下部飛機對稱面上前后并且其他2個基準點分別設置在機翼對稱兩側。

在第一方面的一個實施例中，計算該多個基準點在飛機全機水平坐標系下的實際坐標值可以包括：根據該多個基準點在飛機全機水平坐標系下的幾何特征、約束條件、以及在飛機全機水平坐標系下和測量坐標系下的幾何不變性來計算該多個基準點在飛機全機水平坐標系下的實際坐標值。

在第一方面的一個實施例中，該方法可以進一步包括：利用激光跟蹤儀測量飛機所有基準點以外的水平測量點，以獲得飛機所有基準點以外的水平測量點在測量坐標系下的坐標值；以及通過變換矩陣來將飛機所有基準點以外的水平測量點在測量坐標系下的坐標值轉換到飛機全機水平坐標系下的實際坐標值。