【技术实现步骤摘要】
型面数字摄影自动化测量方法
本专利技术涉及工业测量
,具体地涉及一种型面数字摄影自动化测量方法。
技术介绍
随着航天器对天线在轨性能要求越来越高,天线的尺寸越来越大,型面精度、安装精度、可靠性、变形指标等要求越来越高。天线在地面的精测除了初始安装和展开精测,越来越多的型号要求在地面进行热变形试验验证,其中常压热变形试验需要对阵面指向和平面度的变化进行测量,常用测量设备有数字摄影测量相机、电子经纬仪、激光雷达等,根据不同的测量要求选择合适的测量设备与方法。其中数字摄影测量方法应用较广,相对于电子经纬仪法,数字摄影测量方法无论测量精度还是测量效率都远远高于电子经纬仪法。国内类似相关领域可参考专利《卫星大尺寸平面阵列SAR天线自动化精测方法》,其中所采用测量方法为激光雷达,其本质采用的是设备本身的自动扫描测量功能。相对于激光雷达,数字摄影测量方法的测量精度与之相当,但是数字摄影测量每次拍摄的点位置相同,可以作前后比较,另外一方面数字摄影测量成本远远低于激光雷达。在大型天线常压热变形试验过程中,平均每次试验耗时都在20天以上,一方面是由于试验工况较多,另一方面则是由于每个工况阵面指向与平面度的测量特别耗时,特别是大型阵面;若按每次试验15个工况,每个工况需要拍摄至少三次以上,另外为保证测量结果有效性,每次需测量2~3次,同时保证2~3次结果重复性误差均方根(RMS)优于0.03mm,每次试验下来总共有效测量次数需达到150次以上,每次拍摄为了保证测量结果重复精度满足要求,都需要拍摄几百张照片,而这同时也加大了后期数据处理了时间;同时由于数字摄影测量的测量精度 ...
【技术保护点】
1.一种型面数字摄影自动化测量方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1:利用激光跟踪仪(5)测量待测型面的位置和姿态;步骤2:根据待测型面的位置和姿态,利用数字摄影测量原理,规划出数字摄影测量相机(4)拍摄型面的位置和角度以及拍摄照片数量;步骤3:记全向移动升降平台(1)坐标、机械臂(2)零位、数字摄影测量相机(4)坐标、激光跟踪仪(5)坐标、姿态测量设备(3)坐标分别为A、B、C、D、E,在激光跟踪仪(5)坐标系下标定出移动升降平台(1)坐标、机械臂(2)零位、数字摄影测量相机(4)坐标、激光跟踪仪(5)坐标、姿态测量设备(3)坐标的相互关系;步骤4:根据在激光跟踪仪(5)坐标系下全向移动升降平台(1)坐标、机械臂(2)零位、数字摄影测量相机(4)坐标、激光跟踪仪(5)坐标、姿态测量设备(3)坐标的相互关系,控制全向移动升降平台(1)和机械臂(2)运动,从而使数字摄影测量相机(4)运动到步骤2中规划的拍摄位置和角度;步骤5:利用数字摄影测量相机(4)对型面进行拍照,并将拍摄完成后的照片导入到数据采集分析系统(6)进行处理,得到型面的相应的指向与平面度。
【技术特征摘要】
1.一种型面数字摄影自动化测量方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1:利用激光跟踪仪(5)测量待测型面的位置和姿态;步骤2:根据待测型面的位置和姿态,利用数字摄影测量原理,规划出数字摄影测量相机(4)拍摄型面的位置和角度以及拍摄照片数量;步骤3:记全向移动升降平台(1)坐标、机械臂(2)零位、数字摄影测量相机(4)坐标、激光跟踪仪(5)坐标、姿态测量设备(3)坐标分别为A、B、C、D、E,在激光跟踪仪(5)坐标系下标定出移动升降平台(1)坐标、机械臂(2)零位、数字摄影测量相机(4)坐标、激光跟踪仪(5)坐标、姿态测量设备(3)坐标的相互关系;步骤4:根据在激光跟踪仪(5)坐标系下全向移动升降平台(1)坐标、机械臂(2)零位、数字摄影测量相机(4)坐标、激光跟踪仪(5)坐标、姿态测量设备(3)坐标的相互关系,控制全向移动升降平台(1)和机械臂(2)运动,从而使数字摄影测量相机(4)运动到步骤2中规划的拍摄位置和角度;步骤5:利用数字摄影测量相机(4)对型面进行拍照,并将拍摄完成后的照片导入到数据采集分析系统(6)进行处理,得到型面的相应的指向与平面度。2.根据权利要求1所述的型面数字摄影自动化测量方法,其特征在于,重复步骤4、步骤5,对待测型面进行重复测量,对多次测量的结果取平均值得到最终型面指向与平面度。3.根据权利要求1所述的型面数字摄影自动化测量方法,其特征在于,采用大尺寸型面数字摄影自动化测量系统进行测量,所述测量系统包括全向移动升降平台(1)、机械臂(2)、数字摄影测量相机(4)、激光跟踪测量模块、数据采集与分析系统(6)、相关附件;所述激光跟踪测量模块包括姿态测量设备(3)、激光跟踪仪(5),姿态测量设备(3)连接激光跟踪仪(5);所述全向移动升降平台(1)连接机械臂(2),机械臂(2)末端安装数字摄影测量相机(4)、姿态测量设备(3),全向移动升降平台(1)、机械臂(2)、姿态测量设备(3)、数字摄影测量相机(4)、激光跟踪仪(5)连接数据采集与分析系统(6);所述姿态测量设备(3)能够对机械臂末端进行实时姿态的测量,确认数字摄影测量相机(4)拍摄时位置和姿态是否正确,如果不正确则反馈数据采集与分析系统(6),数据采集与分析系统(6)发送位置姿态调整信号给全向移动升降平台(1)、机械臂(2)实现位置和姿态调整;如果正确则数字摄影测量相机(4)拍摄照片;所述姿态测量设备(3)坐标还能够用于标定全向移动升降平台(1)坐标、机械臂(2)坐标、数字摄影测量相机(4)坐标与激光跟踪仪(5)坐标之间的关系;所述相关附件包括数字摄影测量用靶标点、摄影编码点、基准尺、反射球、靶球、磁性基座。4.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员:李强,车腊梅,陈小弟,刘四伟,黄颖,
申请(专利权)人:上海卫星装备研究所,
类型:发明
国别省市:上海,31
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