數字化測量技術及系統在飛機裝配中的應用

李金達

中航飛機股份有限公司 陜西西安 710089

1 飛機裝配過程數字化測量技術的應用優勢

數字化的測量技術指的是使用各種先進的數字測量設備，對飛機裝配的各項標準進行定義建模，通過計算機技術的應用，對此環節進行科學的測量。此技術在應用時具有如下優點。

首先，具備對大型部件測量的功能，傳統飛機制造的裝配部門在飛機各部分零件測量的環節，由于技術水平較低，導致對大型部件的測量過程相對繁瑣，同時結果的準確性不高。應用數字測量技術，不但能解決這一問題，而且提高了測量結果的準確性，同時提高了測量工作效率，為飛機裝配環節節約了大量的人力與物力的投入。

其次，數字化的測量技術在應用的范圍上更加廣泛。應用此技術，能夠按照飛機不同零件的性質采取不同的測量方式，解決飛機在裝配環節涉及到的所有測量問題[1]。

第三，應用數字測量技術能夠高效地完成飛機各個復雜部位的測量工作，還可進行實時動態測量，將飛機不同位置的信息同時反饋出來。與此同時，將數字測量技術和機電部分的控制系統相連接，能對實際的測量結果展開科學地分析，同時向計算機系統發出指令，實現對飛機裝配過程的全面控制。

2 數字化測量技術及系統在飛機裝配中的應用

2.1 激光跟蹤測量系統

在飛機裝配中，激光跟蹤測量系統采用激光跟蹤器，可定位相關空間坐標，進而對定位物質進行跟蹤測量。在飛機裝配中，激光跟蹤測量系統主要用于外形測量，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，對相關飛機零件進行空間定位。其后，激光跟蹤測量儀器，將進行飛機零件數據的對接工作。在此過程中，該技術及其系統的應用，將有效監測飛機裝配過程，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

在飛機裝配中，三維激光掃描測量系統，主要用于配件數據反饋。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，隨之將掃描數據反饋至計算機系統。其后，飛機裝配部門，就可依據掃描數據，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據，經過分析后，可對錯誤的配件制造情況及飛機裝配方案進行調。探析三維激光掃描測量系統的應用優勢，就在于實現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場，也可獲得精準的數據及信息。傳統的飛機裝配工程，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，只有眾多員工協調合作，方能掌握飛機裝配的具體數據情況。然而，在飛機裝配中，三維激光掃描測量系統的應用，將有效解決傳統施工的漏洞，不僅可以提升測量準確性，還可節省時間成本，切實滿足了飛機制造行業的發展需求[2]。

2.3 數字照相測量系統

在飛機裝配中，數字照相測量系統，采用了結構光技術、計算機視覺技術及相位測量技術。在此期間，該系統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，該系統就可獲取相關圖像及數據信息，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，具有顯著的優勢性。在該系統應用中，對于飛機裝配過程中的各類微小變化，該系統都可進行捕捉。然而，數字照相測量系統的應用，尚且存在一定缺陷，如測量數據結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[3]。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，在常規飛機裝配測量中，數字照相測量系統的應用，固然具有一定的制約因素，但仍能發揮重要作用。

2.4 室內GPS測量系統

在區域GPS技術基礎上，針對飛機裝配的室內GPS測量系統得到發展，且該系統在實際應用中，具有測量準確性高、測量速度快的優勢。探析室內GPS測量系統的構成，應包括若干個測量傳感器及紅外線激光脈沖發射器。在實際測量中，室內GPS測量系統，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，該系統將利用傳感器接收信號，并利用轉換器轉換信號。其后，該系統依托計算機，就可確定被測量物體的實時位置。如今，國內諸多飛機制造廠商，在飛機裝配過程中，廣泛應用了室內GPS測量系統。例如，在波音737NG系列飛機的總對接中，室內GPS測量系統被重點應用。在波音737MAX系列部件對接中，室內GPS測量系統的應用，可實現精準的對接裝配。

3 結語

綜上所述，在飛機裝配的過程中，合理應用數字化測量技術能提高飛機裝配效率，為飛機制造企業創造更多的經濟效益。因此，相關從業人員應掌握激光追蹤技術、激光掃描技術、數字化照相測量技術、GPS測量技術，在飛機裝配環節正確應用這些測量技術，促進飛機制造行業的不斷發展。