一种带权重的飞机翼身装配仿真方法

针对目前传统方法在飞机装配过程中存在的工作量大、测量数据不连续等问题,创造性地结合实际三维数据,设计了一种带有权重的装配算法,给出了完整的飞机虚拟装配流程,可实现针对飞机部件装配的偏差分析和可视化输出,全面反映出飞机装配过程中的间隙情况。该系统的输入是实际测得的待装配部件点云数据,通过一系列高效的处理,最终将待装配件的最优位姿输出。     

基于梯度提升树的飞机机身对接状态识别

为了实时监控飞机机身的对接过程,针对机身对接数据没有标注和样本不平衡的特点,提出基于梯度提升树（GBDT）的机身对接状态识别方法. 通过定位器及定位器上的载荷传感器,实时获取机身对接过程中的位移和载荷数据. 结合飞机部件对接的工艺流程对历史对接数据进行状态标注,提出准确、高效的对接状态自动标注方法. 在经过标注的对接数据上训练基于GBDT的机身对接状态识别模型,通过该模型可以获得各个特征的重要性. 与长短期记忆网络（LSTM）、卷积神经网络（CNN）以及一些传统机器学习方法相比,该方法对接状态识别的宏F₁（macro_F₁）指标高达0.998,能够精准地识别每一种对接状态且训练速度较快.     

大部件对接中基于单位四元数的iGPS测量位姿比对研究

在大尺寸飞机部件数字化对接过程中,iGPS的应用越来越广泛.本文在研究iGPS测量数据结构与形式的基础上,提出了基于单位四元数的iGPS测量位姿比对算法.与目前常用的一些位姿比对方法相比,该算法具有计算简洁明了、编程实现便捷的优点,尤其适用于大旋转角、多点实时测量的情形.验证实验结果表明,在不同旋转角和平移量的情况下,该算法均具有很高的转换精度,可有效适用于iGPS的测量位姿比对.     

面向翼身对接的移载定位系统全驱动调姿算法

飞机大部件对接工艺在使用移载定位系统时需要快速标定坐标系并且采用全驱动调姿算法,目前国内学者针对该领域的研究较少。文中建立了移载定位系统的运动学模型,提出了一种翼身对接移载定位系统的全驱动调姿算法。通过测量设备获取数据计算得到定位系统坐标系;设计了调姿轨迹,根据调姿轨迹求解出驱动量;结合激光雷达误差检测实时对轨迹进行优化,保证了调姿过程的安全性与准确性;对运动误差进行了仿真分析。结果表明该全驱动调姿算法驱动量计算准确,在移载定位系统存在运动误差或球头位置误差时能实现调姿轨迹的实时修正,使机翼姿态达到对接工艺要求。     

大部件对接中基于单位四元数的iGPS 测量位姿比对研究

在大尺寸飞机部件数字化对接过程中,iGPS 的应用越来越广泛。本文在研究iGPS 测量数据结构与形式的基础上,提出了基于单位四元数的iGPS 测量位姿比对算法。与目前常 用的一些位姿比对方法相比,该算法具有计算简洁明了、编程实现便捷的优点,尤其适用于大 旋转角、多点实时测量的情形。验证实验结果表明,在不同旋转角和平移量的情况下,该算法 均具有很高的转换精度,可有效适用于iGPS 的测量位姿比对。     

一种改进的Bursa模型在坐标转换中的应用

在数字化测量中经常面临坐标转换的问题,转换参数在很大程度上影响着最终测量精度。在采用bursa模型求取转换参数时一般是通过3个以上公共点利用最小二乘法求取,但其中的系数矩阵往往是病态的,使转换参数并不可靠。现采用7参数法,对布尔沙模型进行泰勒展开,建立了适用于大旋转角的线性化坐标系转换模型。     

基于曲率自适应的航空零件法矢量测量研究

现有的法矢量测量技术无法满足测量准确度和实时性的双重要求,法矢量计算方法不能适用于不同曲率的曲面。利用双目立体视觉,本文提出了一种基于曲率自适应的法矢量测量方法。首先,在双目立体视觉的基础上,基于变曲率曲面特征建立制孔区域曲面模型,提出投影点的布局方法;然后,基于三维重建的投影点数据,提出了基于曲面曲率自适应识别的法矢量计算方法;最后,针对小曲率曲面样件的测量结果,与三坐标测量仪测得的法矢量进行对比,用以验证本双目视觉测量方法的精度。实验结果表明:该方法测量法矢量误差为1.6°。该方法可有效提高法矢量测量的准确度,满足大型航空零件现场测量的工程要求。     

基于柔性控制点的三维数据拼接方法

针对大型零件全局测量中的数据拼接问题,提出一种基于柔性控制点的三维数据拼接方法。本文详细介绍了基于机器视觉的阶梯式三维数据拼接原理及实验测量过程,通过投影柔性控制点的方式避免了粘贴标志点的繁琐过程,提高了测量效率。同时采用标准尺和壁板对本文提出的方法进行了验证,实验结果表明该方法有效能够满足大型零件的现场测量要求。