基于激光雷达的CATIA造型技术研究

以Golf模型为例,通过使用美国Metris公司的MV-224LASER RADAR扫描Golf模型,获得其模型的点云数据,并利用CATIA强大的造型功能对Golf模型进行曲面重构,最终得到Golf完整的造型模型.文中给出了Golf模型重构的一般步骤,对重构模型进行了相关的误差分析,并指出了重构时应注意的问题,从而使误差降低到可允许的范围之内,对相关的工业生产具有一定的指导意义.     

三维激光扫描定位光机系统优化设计

提出了一种三维激光扫描定位系统优化设计方案,主要对激光发射/接收光机系统进行了消热化设计,并构建了合理化选择弹性隔圈设计参数的数学模型;同时对U形运动框架进行了尺寸参数优化设计。分析结果表明,该光机结构在-10 ℃、50 ℃的两个极限温度下,镜组的最大轴向变形量均小于0.1 mm的装配误差;透镜的最大应力分布值为14.365 MPa,小于材料的屈服强度;优化后的运动框架一阶固有频率提高至2236.2 Hz,能够承受10 g加速度的冲击。测试结果表明,系统的最大测距误差为32.6 mm,小于0.1 mm的误差要求;重复性误差为±27 mm,满足技术指标要求。     

定向干扰跟踪平台的激光扩束系统设计

为了解决常规定向干扰系统结构复杂、尺寸过大、难以变倍等问题,本文设计了一种采用反射式离轴光机结构的激光扩束系统,并进一步对激光变倍扩束主、副反射镜组的光机结构进行了设计与分析。分析结果表明,主副镜组最大变形量均小于0.01 mm,扩束机构的基本振型频率为105.2 Hz,最大结构应力小于材料的屈服强度。通过测试,系统能够实现系统扩束比为1∶15.01、1∶19.96、1∶25.03,空间偏移量误差小于1 mrad,满足技术指标要求。     

基于激光雷达的水平测量技术研究

针对常规飞机水平测量方法存在的低精度、低效率及数据处理工作量大等实际问题,本文提出了一种基于激光雷达光学测量系统的水平测量方法。首先对激光雷达测量系统进行了原理分析,并基于此原理进行了相应的飞机水平测量方案设计,同时进一步深入研究了数字化水平测量的关键技术,包括CCD图像处理技术及转站测量技术。通过实际测试,各特征点的合成总误差均小于给定的综合误差0.5 mm,满足方案设计的测量精度指标要求。     

扩束系统设计与分析

随着光电传感技术的快速发展,对于红外干扰技术的要求也越来越高,常规系统已经无法满足能量高度集中、隐蔽性好的新要求.基于此原因,提出了一种离轴双反射式激光干扰扩束系统的设计方案,并对系统主要部件包括离轴双反射式镜组、平面反射镜及固定支撑结构进行了详细的设计与分析.为了缩小系统尺寸,采用了一种新的平面反射镜支撑结构;为减小镜面变形,离轴双反射式镜组及平面反射镜均采用微应力固定设计.仿真实验结果显示,系统一阶固有频率为45.68 Hz,其固定支撑结构应力远小于材料屈服强度.测试结果表明,系统的两轴一致性误差小于等于0.3 mrad,并可以实现1:12.01的扩束比,满足设计指标要求.