飞机水平测量中的数字化应用

论文摘要

近年来随着光学、电子、计算机等技术的进步,各种先进的工业测量方法和数据处理手段得到了蓬勃发展,基于光学原理的大尺寸三维形貌数字化精密测量技术日趋完善,有些已经成熟并应用到工业生产中。但是在飞机水平测量领域,目前国内主要还是依靠传统的光学仪器和测量尺以及在飞机上打测量点的方法进行测量。飞机水平测量是飞机总装过程中对飞机各部件相对位置的准确度进行检验和调整的工序过程,在飞机总装过程中起着至关重要的作用。飞机的数字化水平测量在测量时自动化,测量的误差小,可重复性强,能大大提高水平测量的精度。目的:本文的目的是将现有的激光测量手段引入到飞机水平测量领域,并结合航空系统普遍使用的CATIA三维建模软件进行快速的数据处理和测量结果评估,实现飞机水平测量的数字化。方法:以某型飞机的实际测量需求为牵引,通过完整的数字化水平测量过程,对传统水平测量和数字化水平测量进行比较,对误差影响因素进行分析。成果:本论文根据现代数字化精密测量技术的发展,针对飞机水平测量技术的需求和应用,介绍了国内外发展现状,阐述了水平测量技术的相关理论和概念,确定飞机水平测量方案,其中包括传统水平测量和数字化水平测量。在此基础上,根据某型飞机的水平测量要求进行了实际测量。并对所测量的数据进行了处理,实现了飞机的数字化水平测量。最后,通过对各种测量方法的比较,得出了飞机水平测量的发展方向。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 论文的研究背景和意义
• 1.4 论文的主要技术指标
• 1.5 论文的主要研究内容及结构
• 第二章 飞机数字化水平测量方法研究
• 2.1 水平测量技术
• 2.1.1 传统水平测量技术
• 2.1.2 数字化水平测量技术
• 2.2 飞机数字调平技术模型建立
• 2.2.1 基于传统手动调平技术的飞机测量理论模型
• 2.2.2 基于自动调平技术的飞机测量理论模型
• 2.3 基准坐标系的建立
• 2.3.1 一般数字化测量基准坐标系建立
• 2.3.2 飞机数字化水平测量基准坐标系建立
• 2.4 转站测量的数学模型
• 2.5 不同拟合算法的整机水平点变形量计算及优化
• 2.5.1 数据对齐算法
• 2.5.2 不同拟合算法的对齐技术
• 第三章 飞机水平测量方案研究
• 3.1 测量任务
• 3.1.1 测量对象描述
• 3.1.2 测量目标
• 3.2 传统水平测量方案
• 3.2.1 飞机状态的要求
• 3.2.2 水平测量点的选取与加工
• 3.2.3 传统水平测量仪器
• 3.2.4 传统水平测量方法
• 3.3 飞机数字化水平测量方案
• 3.3.1 基于激光雷达的数字化水平测量
• 3.3.2 基于激光跟踪仪的数字化水平测量
• 3.3.3 基于IGPS 的数字化水平测量
• 第四章 水平测量系统的工程实现
• 4.1 传统水平测量
• 4.1.1 测量过程
• 4.1.2 测量数据
• 4.2 基于激光雷达的水平测量
• 4.2.1 测量过程
• 4.2.2 测量结果
• 4.3 基于激光跟踪仪的水平测量
• 4.3.1 测量过程
• 4.3.2 测量结果
• 4.4 基于IGPS 的水平测量
• 4.4.1 测量过程
• 4.4.2 测量结果
• 第五章 测量精度分析与数据处理
• 5.1 不同测量方法精度比较
• 5.1.1 传统水平测量精度
• 5.1.2 数字化测量的精度
• 5.2 测量数据处理
• 5.2.1 传统水平测量数据处理
• 5.2.2 数字化精密测量的数据处理
• 5.3 测量方案比较分析
• 总结
• 致谢
• 参考文献