数字化测量技术在飞机制造、装配中的应用

刘辉

摘 要：现阶段飞机制造与装配工作日渐复杂，在具体实施期间涉及到的流程较多，需要配合使用专项可行的数字化测量技术手段，借助激光跟踪测量、三维激光扫描测量、数字照相测量等装置，收集飞机制造、装配期间的各类信息，加强飞机制造与装配管控力度。本文就针对此，以数字化测量技术概念为切入点，提出数字化测量技术在飞机制造、装配中的应用优势以及具体应用方向，以期为相关工作人员提供理论性帮助。

关键词：数字化测量技术;飞机制造装配;应用

前言：飞机内部构件种类较多，不同构件的制造与装配要求不同，如没有加强实际管理力度，仅采用传统测量方式，将难以及时发现存在于飞机制造与装备期间的各类问题，导致飞机生产质量与运营期间的安全及质量无法得到根本上保障。通过在飞机制造与装配期间使用数字化测量技术，能够切实增强构件装配期间的精准度，减少模拟量非公共环节传递过程，增强飞机制造与装配时的准确度。

1、概述数字化测量技术

1.1数字化测量技术概念

数字化测量主要就是以数字化技术为基础的测量工作，通过对测量理论及技术进行一定程度优化。随社会城市化发展进程不断加快，各领域建设规模日渐扩大，飞机制造、装配工程测量工作也需要制定出更为完善的信息化测量体系，加强测量工作监管力度，不断利用最新科技技术。

随着计算机与网络技术发展速度不断加快，测量仪器逐渐趋向于智能化发展，数字化测量技术的应用范围出现扩大。通过将定位系统、信息系统及遥感技术融合在一起，进一步延伸飞机制造、装配工程测量服务领域。

数字化测量技术的应用核心主要就是借助数字化建模、数字仿真过程，模拟工程设计、建造流程，分析存在于设计与制造环节的不当之处，制定出更为专项可行的生产以及装配路径，增强工程整体实施质量水平。数字化测量核心为集成电路，在具体应用过程中涉及各类通用及专用数字IC、数字接口电路、数字信息采集系统以及数字仪器仪表等。

在飞机制造与装配过程中，内部包括的零部件需要依照飞机现有产品技术要求进行精准定位，并借助规定连接手段，确保各构件能够准确无误地安装在指定位置。由于飞机构件生产装配期间会受到构件自身刚性、飞行环境等因素影响，在具体装配期间需要使用大量的铆接及螺栓连接方式，实际设计、制造与装配过程更为复杂。为确保各构件能够在具体安装及运行期间协同配合，可将数字化测量技术应用在具体生产及装配过程中。借助数字化测量设备，对飞机制造及装配过程进行模型化定义，配合使用计算机辅助技术，精准测量飞机制造及装配全过程涉及到的参数数值。

1.2数字化测量技术的应用优势

通过将数字化测量技术应用在飞机制造、装配工程测量工作中，能够从根本上提升测量工作质量及效率，增强测图工作的准确性、自动化水平。数字化测量技术的应用范围广、测量效率高，可以更好应用在形状复杂及安装难度较大的微机构件生产与装配过程中，对测量数据进行自动存储，缩短测量工作开展时间，控制测量人员工作量，增强实际测量工作效率。

数字化测量技术具有更为显著的自动化特征，通过将数字技术与计算机技术融合在一起，切实提升飞机制造、装配工程测量工作的自动化水平。通过将数字测量计算机软件应用在测量工作中我对测量结果展开自动化计算，保障测量结果的精准性，降低人为计算误差发生几率。

数字化测量技术的图形信息较为丰富，能够增强飞机制造、装配工程测量坐标值的精准度，丰富构件规格特征。通过使用不同测量信号对设计图纸进行补充，还可以提升测量数据利用率，确保测量结果能够在优化进飞机制造、装配工程实施方案中发挥出重要指导作用。

数字化测量技术的存储极为便捷，使测量结果与产品信息在存储中不变形，切实增强飞机制造、装配工程设计图纸中的实用性，避免在飞机制造、装配测量工作开展期间出现重复测量问题。通过对信息数据进行全面存储，还可以扩大信息用途，满足不同用户的信息使用需求。借助数字化测量成果，还能够在计算机上进行各类设计比较，使各要素能够被更好统计、汇总与叠加，增强社会生产作业期间的自动化、规范化水平。

测量是飞机制造、装配工程制造、装配工作开展的重要基础，需要在正式制造、装配前设置合理的安装位置，制定专项可行实施方案。通过将数字化测量技术应用在飞机制造、装配工程测量工作开展中，能够为制造、装配质量检验提供重要理论依据，辅助工程制造、装配安全及质量管理工作高质高效开展。

2、数字化测量技术在飞机制造、装配中的应用方向

2.1激光跟踪测量

激光跟踪技术是数字化测量中光学跟踪测量的重要手段，现阶段被主要应用在武器靶场试验、航空航天领域。在具体应用期间，激光跟踪测量设施可以借助工具测量及成像原理，对测量目标静态形象、动态变化轨迹、姿态、运动期间发生的各类情况进行不间断的跟踪式测量。同时，激光跟踪测量技术还能够更为清晰的展现出跟踪测量目标。借助测量目标的红外辐射及可视光视觉特征，直观展现出监测对象实际运行状态。

激光跟踪测量系统内部包括摄像机、跟踪监测设备、数据处理设备、逻辑处理装置。在具体运行时，多台设备可以依照测量目标具体情况进行灵活组合，共同组成激光跟踪测量系统。

在弹道测量期间，激光跟踪测量设备能够获取被测量目标在空间中的位置、速度及加速度变化数值。如在飞机发动机及齿轮、轴承等工件安装完毕后，可以借助经纬仪、看照相机以及固定摄像机等设备，检测出发动机等设备运转速度是否与预期设计目标相同。

在姿态事件测量运行过程中，激光跟踪测量可配合使用跟踪望远镜、高速摄像机等设备，对飞机飞行姿态以及飞机飞行过程中相关事件的数据进行跟踪时监控。如在飞机出现异常滚动以及偏航等问题的情况下，激光跟踪测量装置能够结合实际拍摄画面构建起三维动态模型，设计人员针对动态模型变化情况展开评估，及时发现与解决存在于飞机制造与装配期间的各类不合理问题，确保飞机始终处于安全可靠运行状态。

在目标特征测量设备运行期间，可借助目标红外信号特征、可见光信号特征展开测量工作。举例而言，配合使用激光雷达装置，捕捉光信号特征以及激光束发射方向，收集方位角、俯仰角以及激光测距手指，判断飞机所处空间位置特征。

2.2三维激光扫描

三维激光扫描测量是在原有GPS技术基础上研发出的更加先进测量手段。借助三维激光扫描方式，可以提供扫描物体表面三维点云数据，获取目标检测物信息，从根本上提高监测物信息的分辨率及精准性。利用三维激光扫描装置，向飞机零部件或整体发送激光。激光照射到构件表面，测量数值就会直接反馈到与扫描装置相连的计算机分析系统中，为相关工作人员制定飞机装备与设计方案提供重要理论依据。

总结：总而言之，在飞机制造及装配工作开展期间，涉及到的工艺及技术手段较为复杂，对构件整体形状、尺寸要求更高。在飞机构件制造、装配过程中，需要构件形状、尺寸等依照一定模拟量传递，借助数字化测量系统，最大限度减少对公共环境，从根本上提升协调准确度，确保飞机制造、装配工作能够高质高效开展。

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