數(shù)字化測量技術及系統(tǒng)在飛機裝配中的應用

李政

摘要：隨著科技的進步，社會各界越來越重視飛機制造行業(yè)的發(fā)展，尤其是飛機裝配中數(shù)字化測量技術的應用。基于此，本文分析了數(shù)字化測量技術的優(yōu)勢，從激光跟蹤測量系統(tǒng)、三維激光掃描測量系統(tǒng)、數(shù)字照相測量系統(tǒng)、室內(nèi)GPS測量系統(tǒng)等方面，探析了數(shù)字化測量技術及系統(tǒng)在飛機裝配中的應用，并論述了數(shù)字化測量技術的應用前景。

關鍵詞：數(shù)字化測量技術；測量系統(tǒng)；飛機裝配

在飛機制造與裝配施工中，由于工程所涉及的技術應用較多，其復雜性及難度可想而知。探析影響飛機飛行結(jié)果的主要因素，應包括各個零件的精準度。由此可知，在飛機裝配中，諸多零件的測量及檢測工作尤為重要。相較于傳統(tǒng)的測量方法，數(shù)字化測量技術及其系統(tǒng)的應用，具有顯著的測量精準度及測量效率。

1.數(shù)字化測量技術的優(yōu)勢

在飛機裝配中，數(shù)字化測量技術，有利于提升自動化程度，且新測量技術及技術手段的應用，將有效保證測量結(jié)果的精確度。探析傳統(tǒng)的測量技術，多采用人工測量的方式，在此過程中不僅浪費了大量的人力物力，還會因測量數(shù)據(jù)的不斷增多，使數(shù)據(jù)保存工作面臨較大壓力。針對以上問題，數(shù)字化測量技術，依托先進的測量裝備，可模型化定義飛機裝配標準，并在計算機輔助下，進行相關配件的精準測量。探析數(shù)字化測量技術的應用優(yōu)勢，其一為具備大型測量工作能力，其二為該技術及其系統(tǒng)的應用范圍廣泛，其三為可以完成復雜的形位測量任務。在飛機裝配中，數(shù)字化測量技術的應用，將諸多測量數(shù)據(jù)存儲于數(shù)據(jù)庫中，有利于相關數(shù)據(jù)的調(diào)用及處理。同時，數(shù)字化測量技術，作為一種新興技術，適應了時代的發(fā)展，該技術及其系統(tǒng)將擁有較長時間的使用周期。因此，在飛機測量層面，數(shù)字化測量技術的應用，將有效避免資源浪費情況，進而節(jié)約飛機裝配成本。此外，所謂新測量技術，即為計算機技術，該技術在應用過程中，只需發(fā)布相關指令，就可進行配件測量工作。在此過程中，相應測量工作，一般會運用程序步驟進行，較少使用人工測量方式。經(jīng)過程序測量，不僅相關數(shù)據(jù)的準確性得以保障，還能詳盡分析測量數(shù)據(jù)的結(jié)果。如此，測量效率及精確度得以提升。

2.數(shù)字化測量技術及系統(tǒng)在飛機裝配中的應用

2.1激光跟蹤測量系統(tǒng)

在飛機裝配中，激光跟蹤測量系統(tǒng)采用激光跟蹤器，可定位相關空間坐標，進而對定位物質(zhì)進行跟蹤測量。在飛機裝配中，激光跟蹤測量系統(tǒng)主要用于外形測量，對飛機裝配過程中的零件進行定位。如今，在飛機裝配中，諸多飛機制造廠家采用了激光跟蹤測量系統(tǒng)，對相關飛機零件進行空間定位。其后，激光跟蹤測量儀器，將進行飛機零件數(shù)據(jù)的對接工作。在此過程中，該技術及其系統(tǒng)的應用，將有效監(jiān)測飛機裝配過程，有效促進飛機大部件的對接，使之順利完成裝配工作。

2.2三維激光掃描測量系統(tǒng)

在飛機裝配中，三維激光掃描測量系統(tǒng)，主要用于配件數(shù)據(jù)反饋。通過對相關目標的局部或整體掃描，就可獲取飛機裝配過程中各零件參數(shù)，隨之將掃描數(shù)據(jù)反饋至計算機系統(tǒng)。其后，飛機裝配部門，就可依據(jù)掃描數(shù)據(jù)，詳盡了解飛機零件制造及裝配進度。同時，對于三維激光掃描測量儀器，由該儀器所反饋的數(shù)據(jù)，經(jīng)過分析后，可對錯誤的配件制造情況及飛機裝配方案進行調(diào)。探析三維激光掃描測量系統(tǒng)的應用優(yōu)勢，就在于實現(xiàn)了飛機配件的非接觸性坐標測量。由此，即是測量人員并未進入施工現(xiàn)場，也可獲得精準的數(shù)據(jù)及信息。傳統(tǒng)的飛機裝配工程，可謂是一項極為復雜的工程，在制造及裝配施工中，都要耗費大量的時間。在此期間，只有眾多員工協(xié)調(diào)合作，方能掌握飛機裝配的具體數(shù)據(jù)情況。然而，在飛機裝配中，三維激光掃描測量系統(tǒng)的應用，將有效解決傳統(tǒng)施工的漏洞，不僅可以提升測量準確性，還可節(jié)省時間成本，切實滿足了飛機制造行業(yè)的發(fā)展需求。

2.3數(shù)字照相測量系統(tǒng)

在飛機裝配中，數(shù)字照相測量系統(tǒng)，采用了結(jié)構(gòu)光技術、計算機視覺技術及相位測量技術。在此期間，該系統(tǒng)將對測量目標進行全方位、多角度的照相。其后，針對測量目標，該系統(tǒng)就可獲取相關圖像及數(shù)據(jù)信息，隨之應用三角測量原理，對測量目標的空間目標進行解算。由于數(shù)字照相測量技術具有一定的復雜性，所謂該技術在飛機裝配工程中，相應的應用頻率較低。然而，在實際應用中，數(shù)字照相測量技術所取得的測量成效，可謂是有目共睹，具有顯著的優(yōu)勢性。在該系統(tǒng)應用中，對于飛機裝配過程中的各類微小變化，該系統(tǒng)都可進行捕捉。然而，數(shù)字照相測量系統(tǒng)的應用，尚且存在一定缺陷，如測量數(shù)據(jù)結(jié)果往往會受到外界因素的影響，尤其是光照強度及反射情況、測量材料的感光性等[2]。由此，在運用此種測量方式時，不能將之設置為飛機裝配的最后一道測量工序。同時，在常規(guī)飛機裝配測量中，數(shù)字照相測量系統(tǒng)的應用，固然具有一定的制約因素，但仍能發(fā)揮重要作用。

2.4室內(nèi)GPS測量系統(tǒng)

在區(qū)域GPS技術基礎上，針對飛機裝配的室內(nèi)GPS測量系統(tǒng)得到發(fā)展，且該系統(tǒng)在實際應用中，具有測量準確性高、測量速度快的優(yōu)勢。探析室內(nèi)GPS測量系統(tǒng)的構(gòu)成，應包括若干個測量傳感器及紅外線激光脈沖發(fā)射器。在實際測量中，室內(nèi)GPS測量系統(tǒng)，將運用三邊測量原理，通過三維坐標體系進行測量工作。在此過程中，該系統(tǒng)將利用傳感器接收信號，并利用轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換信號。其后，該系統(tǒng)依托計算機，就可確定被測量物體的實時位置。如今，國內(nèi)諸多飛機制造廠商，在飛機裝配過程中，廣泛應用了室內(nèi)GPS測量系統(tǒng)。例如，在波音737NG系列飛機的總對接中，室內(nèi)GPS測量系統(tǒng)被重點應用。在波音737MAX系列部件對接中，室內(nèi)GPS測量系統(tǒng)的應用，可實現(xiàn)精準的對接裝配。

3.數(shù)字化測量技術的應用前景

在飛機裝配中，數(shù)字化測量技術的應用，有效提升了測量效率及質(zhì)量，并在一定程度上降低了飛機裝配成本。如今，國內(nèi)飛機制造單位紛紛引進數(shù)字化測量裝備，致力于提升飛機裝配的施工效率。然而，國內(nèi)數(shù)字化測量技術，尚且處于摸索前進階段，相應的實踐應用經(jīng)驗不足。因此，在飛機裝配中，相關人員應明確工裝定位四個加強框，并以此為基礎進行輔助性零件的裝配。運用數(shù)字化測量技術及其系統(tǒng)，可有效促進輔助性零件數(shù)據(jù)的精準測量，進而提升裝配施工效率。在飛機裝配完成后，相應產(chǎn)品的檢驗，也需要數(shù)字化測量技術的應用。由此可知，在國內(nèi)飛機裝配制造中，數(shù)字化檢測技術及其系統(tǒng)的應用，將是該行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

結(jié)束語：

綜上所述，在飛機裝配中，數(shù)字化測量技術及其系統(tǒng)，已經(jīng)成為熱門技術。如今，不僅僅是飛機裝配及制造領域，該技術在其他機械制造領域的應用逐漸得到重視。由此，對于科研人員而言，為促進數(shù)字化測量技術的發(fā)展，就應立足該技術的優(yōu)勢及特點，有效聯(lián)系相關應用行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，歸納出具有針對性的推廣應用策略，使數(shù)字化測量技術的應用，推動各行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻

[1]肖歡. 基于T-Map的飛機部件交點對接裝配公差建模與協(xié)調(diào)分析[D].南昌航空大學，2018.

[2]孫丹.數(shù)字化測量技術在飛機制造、裝配中的應用[J].科學技術創(chuàng)新，2018（14）：180-181.

[3]張微. 基于實測數(shù)據(jù)的飛機部件數(shù)字化預裝配技術研究[D].南京航空航天大學，2016.

（作者單位：中國人民解放軍陸軍航空兵學院）