飛機水平雷射測量系統的製作方法
2023-10-25 17:51:37 2
專利名稱：飛機水平雷射測量系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及測量技術，具體是利用雷射定位裝置進行飛機水平測量的數據採集，特別涉及飛機水平雷射測量系統及方法。
技術背景 現有的飛機水平測量方法是採用經緯儀、皮尺、鋼尺和鉛垂等。用鉛垂一端與測量點接觸，然後調整到垂直用鋼尺或皮尺與垂線齊平，用經緯儀讀取測量點的相對基準數值。但是測量操作均由多名工作人員操作完成，經緯儀在全機的測量過程中需要多次定位才能完成飛機全部測量點的測量，操作用時較長並且人為因素對數值的準確性影響較大。隨著飛機性能的不斷提高，對飛機外形的要求也越來越高，因此對全機調平誤差提出了更高的要求，有些飛機的調平誤差為±0. 5mm以下，常規的光學儀器已經不能滿足飛機水平測量的要求。
發明內容為了提高水平測量時數據的準確性，提高生產效率。我們採用雷射跟蹤儀進行全機水平測量。可以有效的減少測量時所用的時間，並且可以更好的控制測量數據的準確性。本實用新型解決其技術問題所採用的方案是，飛機水平雷射測量系統，由雷射定位裝置、水平基準坐標點和水平測量點組成，其特徵是飛機的周圍設置有至少四個水平基準坐標點，一側設置有雷射定位裝置，飛機上設有若干水平測量點，雷射定位裝置與計算機連接。使用地面固定裝置在飛機安放平面內固定4個水平基準坐標點，根據水平基準坐標點建立一個飛機水平基準面，使用雷射定位裝置標靶的一端指向飛機機身上的需要測量的水平測量點，由雷射定位裝置發射並接收雷射束在計算機建立的基準面內標明出所測點的三維相對坐標值。然後經過計算得出各個水平測量點之間距離，得到所需要的飛機水平各個點之間的距離關係。本實用新型的優點是，測量由兩名操作人員就可以完成，並且測量儀固定兩次就可以完成全機全部測量點的測量工作，在測量過程中，測量點的數值是由雷射跟蹤儀利用雷射的反射原理生產的，所以降低了人為操作所造成的測量誤差，測量數值更加準確。
圖I是本實用新型的系統布局示意圖。圖中1-雷射定位裝置，2-水平基準坐標點，3-水平測量點，4-計算機。
具體實施方式
現結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明，參見圖1，飛機水平雷射測量系統，由雷射定位裝置I、水平基準坐標點2、水平測量點3和計算機4組成，其特徵是飛機的周圍設置有至少四個水平基準坐標點2，一側設置有雷射定位裝置1，飛機上設有若干水平測量點3，雷射定位裝置I與計算機4連接。本實用新型的方法步驟是I)將飛機固定並且調整飛機至水平狀態，在地面固定四個水平基準坐標點2 ；2)用雷射定位裝置I分別讀取四個水平基準坐標點2的坐標，然後通過計算機4模擬出飛機水平面；3)用雷射標靶分別對飛機一邊的各個水平測量點3進行雷射測量，並記錄各個點的坐標值；4)將雷射測量裝置I移動至飛機的另一側，對水平測量點3進行如步驟3的方式測量；5)將所有測量的水平測量點3記錄至計算機4模擬的飛機水平坐標系內，根據數值的要求，分別對不同的水平測量點3進行計算得出所要的各水平測量點3距離數值。實施例本實用新型的最佳實施方式，飛機水平雷射測量系統，由雷射定位裝置
1、水平基準坐標點2、水平測量點3和計算機4組成，在飛機的周圍設置有至少四個水平基準坐標點2，水平基準坐標點2距離機身約3-5米位置，且無障礙物阻擋雷射束即可。在被測量飛機的一側設置有雷射定位裝置1，飛機上設有若干水平測量點3，水平測量點3是為了調平每架飛機所需要的測量值，一般在飛機設計時就給定了數量和位置。位置一般情況下都分布在機身的前段、中段、垂尾、尾翼和機翼等位置，雷射定位裝置I與計算機4連接。其測量的方法步驟如下I)首先將飛機固定並且調整飛機至水平狀態。在地面固定四個水平基準坐標點2。建立坐標系。雷射跟蹤儀測量要求一個站位內測量點光線直線可達，不可斷光再續，且中間不能有障礙物，飛機上的水平測量點大部分都是對稱分布，比如機翼、平尾的安裝角就需要測量機身左右的坐標點，由於中間被機身、起落架等擋住，測量過程中需要多個站點，多個坐標系，所以單臺雷射跟蹤儀必須通過「轉站」的方法擴大測量範圍，使單站位下光線直線可達，實現有效測量。在「轉站」過程中相鄰的站位之間至少有7個共同基點聯繫起來，通過兩個站位的7個共同基點，將不同站位信息相互聯繫，形成一個統一的坐標系。2)用雷射定位裝置I分別讀取四個水平基準坐標點2的坐標，然後通過計算機4模擬出飛機水平面。用雷射標靶分別對飛機一邊的各個水平測量點3進行雷射測量，然後記錄各個點的坐標值，雷射測量儀在測量過程中應該保證固定並且用三角架保證水平。坐標點的測量。通過站位轉換，能測量到全機所有的坐標點。有兩種測量方法a.直接測量法，直接將標靶放置到待測點位置，通過多次採樣，有測量系統過計算得出結果的均值，實現被測量點的測量，比如對於機身側面的標點就可以採用這種方式；B.間接測量法，通過測量球面或圓形，採用球心或圓心擬合方式間接測出球心或圓心的點的坐標，比如機翼、平尾下部的標點，由於坐標點在下部，有時受雷射頭高度限制，不便直接測量，可以採取間接測量方式。3) 在飛機一邊的水平測量點3全部測量完成後，將雷射測量裝置I移動至飛機的另外一側，對水平測量點3進行測量，測量要求與步驟2 —致。[0025]4) 所有測量的水平測量點3都會記錄在計算機4模擬的飛機水平坐標系內，根據數值的要求，分別對不同的水平測量點3進行計算得出所要的各水平測量點3距離數值。由於站位轉換時間較長，批產飛機，產量大，每次都要重新設置幾點，不利於提高測量效率。需要通過設置水平測量位置來解決該問題。為了適應批次測量需要，設置一個區域為全機水平測量專用位置，並在該位置預埋轉站基點，將飛機的位置、雷射跟蹤儀大致位置做標識，在下次測量時，則無需再次設置基點，而利用原基點即可實現多架次，多批次測量，提高測量效率。以機翼安裝角及上反角測量為例，數據對比見表I。表I測量數據對比情況
"機翼安裝角及上及角C單位Mn)
水平標
345—69-83-8
點
右左右左右左右 左
昔通光
25.5 25 4 3 15 11 242 248.5 學_________
激刪—.
25.2 25.9 4.6 3.8 14.5 10.7 241.1 249.1
量通過以上數據對比可以看出，普通光學儀器與雷射跟蹤儀反映機翼安裝情況一致，數值偏差量基本符合要求，但是測量精度得到了提高。
權利要求1.飛機水平雷射測量系統，由雷射定位裝置(I)、水平基準坐標點(2)、水平測量點(3)和計算機(4)組成，其特徵是飛機的周圍設置有至少四個水平基準坐標點(2)，一側設置有雷射定位裝置(I)，飛機上設有若干水平測量點(3 )，雷射定位裝置(I)與計算機(4 )連接。
專利摘要本實用新型公開一種飛機水平雷射測量系統，由雷射定位裝置、水平基準坐標點和水平測量點組成，其特徵是飛機的周圍設置有至少四個水平基準坐標點，一側設置有雷射定位裝置，飛機上設有若干水平測量點，雷射定位裝置與計算機連接。在測量過程中，測量點的數值是由雷射跟蹤儀利用雷射的反射原理生產的，所以降低了人為操作所造成的測量誤差，測量數值更加準確。
文檔編號G01C9/00GK202361986SQ201120502438
公開日2012年8月1日 申請日期2011年12月6日 優先權日2011年12月6日
發明者尹恩貝, 武鵬 申請人:江西洪都航空工業集團有限責任公司