基于激光雷达的飞机水平测量

介绍了激光雷达测量系统的测量原理,分析了传统飞机水平测量方法的不足.为满足飞机对部件安装准确度的更高要求,提出在全机水平测量工序中采用数字化测量设备--激光雷达.通过分析测量基准、确定激光雷达的摆放位置、建立机体坐标系及利用研发的数据处理软件进行数据分析处理等环节,制定了基于激光雷达的飞机水平测量方案.应用表明,该方案在测量精度、自动化程度和测量数据处理等方面具有明显的优点,并且极大地降低了劳动强度,提高了工作效率.     

基于Metrascan与激光雷达融合的飞机外形数字化测量方法研究

为高精度、高效率地实现飞机数字化测量,提出了一种融合Metrascan和激光雷达这两种先进测量技术优势的数字化测量方法,以精度较高的激光雷达坐标系作为基准转换坐标系,提高了Metrascan的大尺寸测量精度。针对飞机外形特征及测量设备的不同性能,建立了飞机外形数字化测量模型,以及激光雷达与Metrascan检测不确定度模型,并结合激光雷达在实际测量中的可达性情况对测量网络的精度进行了仿真分析。最后通过对某型飞机的多次测量,验证了基于Metrascan与激光雷达融合的飞机外形数字化测量方法可高精度、高效率地实现飞机外形数字化测量。     

基于激光雷达的飞机外形检测路径规划研究

飞机外形的控制是建立在精确测量的基础上。国内目前飞机外形检测主要依靠卡板等工艺装备,在测量准确度和效率上都无法满足现代飞机测量要求。采用一种利用激光雷达,在CATIA中进行测量路径规划和检测结果仿真,与激光雷达通信完成测量的方法,实现了飞机外形现场自动化测量。为了在保证测量精度的前提下,能够以最短的路径安全而又高效地遍历待测对象的检测区域,研究了自由曲面的测点规划布置的算法原理,在此基础上提出了矩形合并测量路径规划方法,可以有效地指导飞机外形现场数字化测量。运用提出的矩形合并测量路径规划方法,对中机翼段模型进行仿真分析取得了良好的效果,为飞机外形数字化检测提供了有效方法。     

飞机数字化测量网络布站设计

考虑大尺寸、高精度要求的飞机或特殊机型飞行器需要采用多仪器组合测量网络来完成数字化测量任务,本文对测量网络进行了最优布站设计.介绍了传统的飞机调平理论,提出了飞机数字化调平变换算法,并建立了其不确定度模型.通过不确定度分析和误差依赖性仿真得出飞机各基准点不确定度和水平点位置对测量不确定度的影响.结合由激光雷达、iGPS组成的飞机数字化测量网络的测量特性,提出了飞机数字化测量网络的最优布站设计方案.对某机型飞机水平测量实验验证表明,经布站优化设计后的测量结果精度为0.402mm,提高了约20％.结果显示提出的布站设计方案有效、可行,其分析方法为寻找高准确度、高效率的飞机数字化测量的布站设计提供了参考依据.     

一种改进激光雷达性能的方法

介绍了激光雷达测量技术的原理,并在此基础上介绍了一种改进型激光雷达,包括它的测量原理、光学系统的构成以及扫描测量模型等.最后的实验表明该系统可以大大提高激光雷达的使用效率,并可以进行简单的三维测量.     

激光跟踪测量系统在飞机型面测量中的应用

最新一代激光跟踪仪AT901-LR具有测量精确度高、实时快速、动态测量、可快速扫描等特点.通过对激光跟踪仪测量系统功用及原理的分析,结合飞机装配工装的结构特点,重点对装配工装数字化安装工艺技术进行研究,摸索和总结了测量安装工艺方法的规律和特点,设计了型面测量的方案,为进一步深入研究和推广应用飞机数字化安装工艺技术打下良好的基础.     

飞机装配准确度快速评价方法及典型应用

飞机大部件数字化对接中的装配准确度是指部件气动力外形准确度、部件内部组合件及零件的位置准确度和部件间相对位置的准确度。数字化测量模型的构建及数据的准确分析为装配准确度的评价提供了高效、可靠的新方法。在数字化测量环境下,通过构建飞机测量模型,将飞机装配相对位置准确度评价转化为计算飞机装配特征点之间的相对位置关系,从而实现孔、槽、型面、边缘等相对位置准确度关系评价。同时,基于工程实际对该方法的应用进行了分析。     

便携式接触网参数智能检测装置的设计及应用

在接触网的相关参数中,拉出值和导高是维护弓网关系的主要测量参数,传统测量方法由于工作效率低、对施工人员要求高等缺点,已经不能满足目前接触网参数测量要求。鉴于此,设计了一种采用激光雷达为主要检测装置,对接触网进行非接触式检测的软件系统。该系统的硬件部分以手推式小车为主要框架,安装有激光雷达、倾角仪、霍尔元件用于获取测量数据,然后由软件系统处理得到实时数据,并绘制出实时的导高和拉出值波形图,再导出所测量的数据,对于接触网的安全运营具有重要意义。     

飞机重量重心测量技术现状与发展趋势

飞机重量重心测量是对理论重量重心的试验验证,是飞机研制和使用过程的关键环节。目前已有多种方法应用于飞机重量重心测量,为了满足现代飞机重量重心测量的新需求,有必要对现有技术进行分析总结并提出未来发展趋势。文中论述四种典型的测量方法,并进行了深入的对比分析;针对当前重量重心测量方法存在的主要问题,提出了一种满足多种机型重量重心测量的柔性测量技术;在此基础上,提出了柔性化、快速化、精准化的测量技术发展趋势。     

飞机数字化装配测量系统研究

飞机数字化装配测量系统对飞机数字化装配工作有着重要的辅助作用,使得飞机装配定位工作更加简单、精确,对降低飞机制造成本、提高装配质量和装配效率有重要意义。分别从3个子系统即激光跟踪测量系统、数据处理系统和实时运动仿真系统,对飞机数字化装配测量系统进行研究和实现;实现了激光跟踪测量系统的初始化、数据采集和动态测量等功能,在对装配过程数据模型处理的矩阵分析研究的基础上,实现了装配场景的实时运动仿真,进行了装配件位置偏差的计算;通过实践检验,该系统能够运用于数字化装配工作中。     

激光跟踪仪在无人飞机总装中的应用

介绍了激光跟踪仪测量系统的测量原理、功能及其在无人飞机总装中的应用,并简要介绍了基于FARO公司CAM2Measure平台上利用OLE技术用VB6.0二次开发的、用于无人飞机水平测量数据处理的专用软件,提高了数据处理的效率、精度及可靠性。     

塑料注射成型机合模力的测量

介绍塑料注射成型机合模力的测量方法。根据冰射成型机产品标准的规定提出了几种利用应变片测量应变从而计算应力的测量方案，具体介绍了各种方案的应变片布置和测量计算方法。对应变片的选用及粘贴工艺、测量误差的分析和处理等问题作了阐述。     

基于飞行试验的油量测量系统分析研究

介绍了飞机上常用的两种油量测量系统:电容式油量测量系统和涡轮式油量测量系统。结合飞行试验数据,对这两种油量测量系统的优缺点进行了对比分析。本文研究成果对飞机油量测量系统的设计和改造,都具有重要参考意义。     

通用飞机舵面偏转角测量工具设计

针对通用飞机襟翼、副翼、升降舵及其调整片上下偏转角的测量要求,设计一种测量工具,介绍了测量工具的主要结构,重点分析了测量工具的工作原理及其构成,该测量工具在实际应用中取得了很好的效果。     

[制造前沿]机器人测量-操作-加工一体化技术研究及其应用

阐述了机器人加工的发展现状与面临的挑战,回顾了机器人测量操作加工一体化所需要的关键技术。以典型的机器人加工过程为例,分析了机器人测量-操作-加工一体化过程中误差的来源,建立了加工误差及其传递模型,并分别计算分析了测量误差、坐标变换误差与机器人执行误差对加工精度的影响。将机器人测量加工一体化方案用于飞机机翼和机身装配垫片的磨削加工,由点云数据得到工业机械臂的加工轨迹和工艺参数规划数据,通过在机械臂末端安装顺应打磨头来消除工件法向的位置误差,实现恒力打磨。实验结果表明,该机器人加工方案能够实现飞机装配垫片的变厚度磨削加工。     

塑料注射成型机合模力的测量

介绍塑料注射成型机合模力的测量方法。根据塑料注射成型机产品标准的规定提出了几种利用应变片测量应变从而计算应力的测量方案, 具体介绍了各种方案的应变片布置和测量计算方法。对应变片的选用及粘贴工艺、测量误差的分析和处理等问题作了阐述。     

基于关键特性的数字化飞机检测技术研究

现代飞机产品交付周期短、产品质量要求高,利用传统模拟量传递测量检测方式早已不能满足现代飞机制造过程,数字化测量设备以其快速、高准确性的特点广泛应用于航空制造业。通过基于关键特性的数字化飞机检测技术研究,利用高精度激光测量设备,基于MBD技术建立产品测量飞机坐标系,分析产品测量关键特性,实时检测产品各个关键部位,及时分析制造偏差,为快速制定超差位置解决方案提供理论依据。结合某型飞机产品检测过程,对在实际检测过程中发现的问题进行详细分析,提出在飞机产品交付检测中所应用的关键技术,对实现飞机产品快速准确交付具有重大意义。     

外视场拼接测量技术及其实现

由于单台高速摄像机无法满足高速测量领域对大视场、高帧频、高分辨力和高数据量处理的要求,本文对通过外视场拼接来实现大视场角目标测量的技术进行了研究。在分析和比较各种拼接方式的基础上,提出了由4个测量相机的外视场拼接实现大视场测量的系统方案。4台测量相机以"田"字型配置在跟踪架水平轴两端,拼接后在视场上实现了"一"字型大视场测量。采用提出的方案,设计和研制了外视场拼接测量系统样机。采用视场角为10°的镜头进行视场拼接,实际拼接后最大视场为40°(方位)×10°(高低);视差为360mm时,目标距摄像机大于247m无盲区,可以拍摄到完整的图像。     

新型燃油测量技术解析

根据现代飞机通用要求和相关军用标准的规定,提出了一套实现现代飞机燃油测量系统功能性能的具体方案。该方案的油量测量功能主要包括全机总油量测量、各油箱油量测量以及与航空电子系统的信息交换,满足了飞机燃油测量系统的各项功能需求。为达到现代飞机对燃油测量系统的高性能需求,分析了目前燃油测量系统精度较低的原因,研究了如何改进目前的数字测量原理,以及如何通过测量技术中的密度补偿、介电常数补偿和飞机姿态补偿等方法提高燃油测量系统精度。对于燃油测量的多余度需求,采用全机油量测量和耗量测量相结合的方式,不但实现了飞机燃油测量的双余度模式,还避免了普通双余系统由于原理相似或相同而导致的共性问题。为增强安全性,系统还增加了信号告警部分,对特定油位进行告警,使燃油测量系统达到了3余度。此外,该方案还通过对燃油测量关键技术和"五性"等方面的研究,提出了如何解决燃油测量系统工程化问题的具体措施。     

基于构建最优函数提高飞机姿态测量精度

提出了基于构建最优函数来提高飞机姿态测量精度的方法.首先,利用模板匹配法获得飞机在两个测站投影的同名特征点,在发射坐标系下采用交会获得飞机同名特征点的坐标值,根据飞机在空间的特征三角形解算飞机姿态的初值.然后,建立飞机体坐标系;利用成像的共线方程,重新计算空间特征点对应的像点坐标;以重投影结果与实际像点之间的偏差最小作为优化目标函数.最后,通过迭代提高目标姿态解的精度.实验结果表明,飞机轴向成像在大于500pixel时,姿态角测量误差小于0.1°.与中轴线法及飞机角平分线方向向量法测量精度比对,本文提出的方法采用的数学模型正确、算法合理,有效地提高了飞机姿态的测量精度.