數字化測量技術在飛機制造、裝配中的應用

劉輝

摘 要：現階段飛機制造與裝配工作日漸復雜，在具體實施期間涉及到的流程較多，需要配合使用專項可行的數字化測量技術手段，借助激光跟蹤測量、三維激光掃描測量、數字照相測量等裝置，收集飛機制造、裝配期間的各類信息，加強飛機制造與裝配管控力度。本文就針對此，以數字化測量技術概念為切入點，提出數字化測量技術在飛機制造、裝配中的應用優勢以及具體應用方向，以期為相關工作人員提供理論性幫助。

關鍵詞：數字化測量技術;飛機制造裝配;應用

前言：飛機內部構件種類較多，不同構件的制造與裝配要求不同，如沒有加強實際管理力度，僅采用傳統測量方式，將難以及時發現存在于飛機制造與裝備期間的各類問題，導致飛機生產質量與運營期間的安全及質量無法得到根本上保障。通過在飛機制造與裝配期間使用數字化測量技術，能夠切實增強構件裝配期間的精準度，減少模擬量非公共環節傳遞過程，增強飛機制造與裝配時的準確度。

1、概述數字化測量技術

1.1數字化測量技術概念

數字化測量主要就是以數字化技術為基礎的測量工作，通過對測量理論及技術進行一定程度優化。隨社會城市化發展進程不斷加快，各領域建設規模日漸擴大，飛機制造、裝配工程測量工作也需要制定出更為完善的信息化測量體系，加強測量工作監管力度，不斷利用最新科技技術。

隨著計算機與網絡技術發展速度不斷加快，測量儀器逐漸趨向于智能化發展，數字化測量技術的應用范圍出現擴大。通過將定位系統、信息系統及遙感技術融合在一起，進一步延伸飛機制造、裝配工程測量服務領域。

數字化測量技術的應用核心主要就是借助數字化建模、數字仿真過程，模擬工程設計、建造流程，分析存在于設計與制造環節的不當之處，制定出更為專項可行的生產以及裝配路徑，增強工程整體實施質量水平。數字化測量核心為集成電路，在具體應用過程中涉及各類通用及專用數字IC、數字接口電路、數字信息采集系統以及數字儀器儀表等。

在飛機制造與裝配過程中，內部包括的零部件需要依照飛機現有產品技術要求進行精準定位，并借助規定連接手段，確保各構件能夠準確無誤地安裝在指定位置。由于飛機構件生產裝配期間會受到構件自身剛性、飛行環境等因素影響，在具體裝配期間需要使用大量的鉚接及螺栓連接方式，實際設計、制造與裝配過程更為復雜。為確保各構件能夠在具體安裝及運行期間協同配合，可將數字化測量技術應用在具體生產及裝配過程中。借助數字化測量設備，對飛機制造及裝配過程進行模型化定義，配合使用計算機輔助技術，精準測量飛機制造及裝配全過程涉及到的參數數值。

1.2數字化測量技術的應用優勢

通過將數字化測量技術應用在飛機制造、裝配工程測量工作中，能夠從根本上提升測量工作質量及效率，增強測圖工作的準確性、自動化水平。數字化測量技術的應用范圍廣、測量效率高，可以更好應用在形狀復雜及安裝難度較大的微機構件生產與裝配過程中，對測量數據進行自動存儲，縮短測量工作開展時間，控制測量人員工作量，增強實際測量工作效率。

數字化測量技術具有更為顯著的自動化特征，通過將數字技術與計算機技術融合在一起，切實提升飛機制造、裝配工程測量工作的自動化水平。通過將數字測量計算機軟件應用在測量工作中我對測量結果展開自動化計算，保障測量結果的精準性，降低人為計算誤差發生幾率。

數字化測量技術的圖形信息較為豐富，能夠增強飛機制造、裝配工程測量坐標值的精準度，豐富構件規格特征。通過使用不同測量信號對設計圖紙進行補充，還可以提升測量數據利用率，確保測量結果能夠在優化進飛機制造、裝配工程實施方案中發揮出重要指導作用。

數字化測量技術的存儲極為便捷，使測量結果與產品信息在存儲中不變形，切實增強飛機制造、裝配工程設計圖紙中的實用性，避免在飛機制造、裝配測量工作開展期間出現重復測量問題。通過對信息數據進行全面存儲，還可以擴大信息用途，滿足不同用戶的信息使用需求。借助數字化測量成果，還能夠在計算機上進行各類設計比較，使各要素能夠被更好統計、匯總與疊加，增強社會生產作業期間的自動化、規范化水平。

測量是飛機制造、裝配工程制造、裝配工作開展的重要基礎，需要在正式制造、裝配前設置合理的安裝位置，制定專項可行實施方案。通過將數字化測量技術應用在飛機制造、裝配工程測量工作開展中，能夠為制造、裝配質量檢驗提供重要理論依據，輔助工程制造、裝配安全及質量管理工作高質高效開展。

2、數字化測量技術在飛機制造、裝配中的應用方向

2.1激光跟蹤測量

激光跟蹤技術是數字化測量中光學跟蹤測量的重要手段，現階段被主要應用在武器靶場試驗、航空航天領域。在具體應用期間，激光跟蹤測量設施可以借助工具測量及成像原理，對測量目標靜態形象、動態變化軌跡、姿態、運動期間發生的各類情況進行不間斷的跟蹤式測量。同時，激光跟蹤測量技術還能夠更為清晰的展現出跟蹤測量目標。借助測量目標的紅外輻射及可視光視覺特征，直觀展現出監測對象實際運行狀態。

激光跟蹤測量系統內部包括攝像機、跟蹤監測設備、數據處理設備、邏輯處理裝置。在具體運行時，多臺設備可以依照測量目標具體情況進行靈活組合，共同組成激光跟蹤測量系統。

在彈道測量期間，激光跟蹤測量設備能夠獲取被測量目標在空間中的位置、速度及加速度變化數值。如在飛機發動機及齒輪、軸承等工件安裝完畢后，可以借助經緯儀、看照相機以及固定攝像機等設備，檢測出發動機等設備運轉速度是否與預期設計目標相同。

在姿態事件測量運行過程中，激光跟蹤測量可配合使用跟蹤望遠鏡、高速攝像機等設備，對飛機飛行姿態以及飛機飛行過程中相關事件的數據進行跟蹤時監控。如在飛機出現異常滾動以及偏航等問題的情況下，激光跟蹤測量裝置能夠結合實際拍攝畫面構建起三維動態模型，設計人員針對動態模型變化情況展開評估，及時發現與解決存在于飛機制造與裝配期間的各類不合理問題，確保飛機始終處于安全可靠運行狀態。

在目標特征測量設備運行期間，可借助目標紅外信號特征、可見光信號特征展開測量工作。舉例而言，配合使用激光雷達裝置，捕捉光信號特征以及激光束發射方向，收集方位角、俯仰角以及激光測距手指，判斷飛機所處空間位置特征。

2.2三維激光掃描

三維激光掃描測量是在原有GPS技術基礎上研發出的更加先進測量手段。借助三維激光掃描方式，可以提供掃描物體表面三維點云數據，獲取目標檢測物信息，從根本上提高監測物信息的分辨率及精準性。利用三維激光掃描裝置，向飛機零部件或整體發送激光。激光照射到構件表面，測量數值就會直接反饋到與掃描裝置相連的計算機分析系統中，為相關工作人員制定飛機裝備與設計方案提供重要理論依據。

總結：總而言之，在飛機制造及裝配工作開展期間，涉及到的工藝及技術手段較為復雜，對構件整體形狀、尺寸要求更高。在飛機構件制造、裝配過程中，需要構件形狀、尺寸等依照一定模擬量傳遞，借助數字化測量系統，最大限度減少對公共環境，從根本上提升協調準確度，確保飛機制造、裝配工作能夠高質高效開展。

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