基于激光跟踪仪、iGPS的飞机水平测量技术研究

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1、粥l砒AssEMB吖懈PEc哟NTEcHNo。oGY数字化装配检测技术基于激光跟踪仪、iGPS的飞机水平测量技术研究术StudyofAircraftLevel—TestingMeasurementTechnologyBasedonLaserTrackerandiGPS中航工业沈阳飞机工业(集团)有限公司喻世臣康晓峰翟南中国人民解放军驻沈阳飞机工业(集团)有限公司军事代表室李锋【摘要】针对传统飞机水平测量方法的不足，提出一种基于激光跟踪仪、iGPS数字化测量系统联合应用的水平测量新方法。介绍激光跟踪仪、iGPS两种测量系统的组成及工作原理。制定了包括iGPS测量场布局、iGPS系统

2、标定、激光跟踪仪布站、统一坐标系、激光跟踪仪转站及水平测量点测量等环节的飞机水平测量方案。应用表明，该方案测量精度高、劳动强度低，完全满足新一代飞机的装配需求。关键词：飞机水平测量数字化测量iGPS激光跟踪仪【ABSTRACT】Aimingattheshortageoftraditionalaircraftlevel—testingmethods，anewmethodoflevelmea—surementbasedonlasertrackeLiGPSdigitalmeasurementsystemcombined，isproposedinthispaper．Introducest

3、hecompositionandworkingprincipleofthetwomeasure-mentsystem，includinglasertrackerandiGPS．Establishestoaircraftlevel—testingscheme，includingiGPSmeasure—mentfieldlayout，theiGPSsystemcalibration，lasertrack—erclothstation，unifiedcoordinatesystem，lasertrackerturnstationandtheaircraftlevel．testintpo

4、intmeasurement，etc．Theapplicationshowsthatthismethodisofhighac—curacy,lowlaborintensity,andcanmeettherequirementsofthenewgenerationaircraft．Keywords：Aircraftlevel-testingDigitalmea-surementiGPSLasertrackerDoI：10．16080／j．issnl671-833x．2015．21．119飞机水平测量是指为了保证飞机主要部件相对位置的安装几何参数和对称性具有足够的精度，对规定的飞机水

5、平测量点进行测量工作。作为飞机总装最后一道总检验工序，飞机水平测量工作对飞机状态、测量环境、水平测量点及测量仪器都有严格的要求”J。目前，国内飞机水平测量是以利用光学经纬仪、水平仪、钢直尺、钢卷尺等传统的测量工具为主，典型的工艺过程是：将经纬仪调水平，确定经纬仪本身的坐标系；用经纬仪测量并+基金项目：国家科技重大专项项目(2014zx04001081)。校准用于飞机摆水平的水平测量点，使飞机在坐标系内处于水平位置；按水平测量图的要求，应用水平测量尺等工具测量相关数据并计算，与理论要求公差对比。传统飞机水平测量方法由于存在精度差、效率低、自动化程度低等缺点，难以满足现代飞机制造快速

6、、高效、高精度检测等要求。随着信息技术的飞速发展，数字化测量技术在飞机数字化制造过程中扮演着越来越重要的角色，大大提升了飞机制造效率和质量，是实现现代飞机制造全数字量传递的重要技术保障。iGPS具有多用户测量、测量范围广、抗干扰性好、无需转站及一次标定多次使用等优点，激光跟踪仪具有高精度、自动跟踪、实时测量及携带方便等优点，两种典型数字化测量系统的融合完全达到高精度、高质量的测量要求，实现了大尺寸飞机的数字化水平测量。1测量系统组成及测量原理测量系统由iGPS测量系统、激光跟踪仪测量系统组成。iGPS虽能实现大尺寸多用户测量，但精度不高；激光跟踪仪具有高精度等优点，但易断光，且对

7、工人技能要求高。本文采用两种数字化测量系统相结合的方式，解决使用单一测量系统的局限性，实现功能化、系统化的数字化测量系统。1．1iGPS测量系统iGPS测量系统是利用GPS原理开发出来的高可靠性、高效用性的大尺寸测量系统，可以实现大尺寸部件或整机的三维测量和定位。1．1．1iGPS测量系统组成iGPS测量系统主要由以下几部分组成(图1)：(1)发射器：包括转台、基座两部分；(2)接收器：主要由基体、感光单元及信号接口，常见的接收器有圆柱形接收器、球形接收器和矢量棒接收器；(3)测