一种面向飞机装配大尺寸多站位测量场的转站精度优化方法技术

一种面向飞机装配大尺寸多站位测量场的转站精度优化方法，其特征是在飞机装配常用的TB/ERS点等转站基准点的基础上，引入一类临时的、无理论值的转站增强点，通过使两个及两个以上的测量站位同时测量此类转站增强点，从而增加不同测量站位之间的转站平差约束，减小测量站位向装配全局站位的转站参数方差‑协方差矩阵，提高转站精度。本发明专利技术特点在于：1）相比增加TB/ERS点等转站基准点的布设数量实现转站精度的优化，由于转站增强点不具有理论值，因此大大降低了布设及后期维护费用。2）转站增强点可根据待测部件不同区域的测量精度要求差异、现场测量开敞性情况进行临时柔性布置，方便使用。

An Optimal Method for Turn-station Accuracy of Large-scale Multi-station Measurement Fields for Aircraft Assembly

An optimization method of turning station accuracy for large-scale multi-station measurement field of aircraft assembly is presented. The method is characterized by introducing a kind of temporary and non-theoretical turning station enhancement points based on TB/ERS reference points commonly used in aircraft assembly. By making two or more measuring stations simultaneously measure such turning station enhancement points, the adjustment of turning stations between different measuring stations is increased. Constraints are applied to reduce the variance and covariance matrix of transfer station parameters from measuring station to assembling global station, so as to improve the accuracy of transfer station. The invention has the following characteristics: 1) Compared with increasing the number of TB/ERS points and other reference points, the layout accuracy of the transfer station can be optimized. Because the enhancement points of the transfer station do not have theoretical values, the layout and later maintenance costs can be greatly reduced. 2) Transfer station reinforcement points can be temporarily flexible arranged according to the difference of measurement accuracy requirements in different areas of components to be measured and the openness of field measurement, which is convenient for use.

【技术实现步骤摘要】
一种面向飞机装配大尺寸多站位测量场的转站精度优化方法
本专利技术涉及飞机装配测量
，尤其是一种大尺寸多站位测量时提高转站参数精度的方法，具体地说是一种面向飞机装配大尺寸多站位测量场的转站精度优化方法。
技术介绍
由于飞机、船舶等产品结构尺寸大，在产品检测、装配过程在线测量时，通常需要设置多个站位以进行产品完整测量，其首先需要将各站位测量坐标系转换到全局坐标系下。以往的转站方法主要依赖于预先布设的TB/ERS点等基准点，布设及维护成本高，且往往存在基准点遮挡、磨损等情况，导致转站误差大大增加，直接影响装配测量精度。因此，确有必要对现有技术进行改进以解决现有技术之不足。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的以TB/ERS点为基准点的转站测量方法存在布设及维护成本高，且往往存在基准点遮挡、磨损等情况，导致转站误差大大增加，直接影响装配测量精度的问题，提供一种面向飞机装配大尺寸多站位测量场的转站精度优化方法，其能够有效克服现有TB/ERS点转站方法的不足，提高多站位测量时的转站精度。本专利技术的技术方案中：一种面向飞机装配大尺寸多站位测量场的转站精度优化方法，其包括待测部件、大尺寸测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向飞机装配大尺寸多站位测量场的转站精度优化方法，其特征是：在飞机装配常用的TB/ERS点(3)转站基准点的基础上，引入一类临时的、无理论值的转站增强点(4)，通过使两个及两个以上的测量站位(5)同时测量此类转站增强点(4)，从而增加不同测量站位(5)之间的转站平差约束，减小测量站位(5)向装配全局站位(6)的转站参数误差，提高转站精度。

【技术特征摘要】
2019.01.08 CN 201910014360X1.一种面向飞机装配大尺寸多站位测量场的转站精度优化方法，其特征是：在飞机装配常用的TB/ERS点(3)转站基准点的基础上，引入一类临时的、无理论值的转站增强点(4)，通过使两个及两个以上的测量站位(5)同时测量此类转站增强点(4)，从而增加不同测量站位(5)之间的转站平差约束，减小测量站位(5)向装配全局站位(6)的转站参数误差，提高转站精度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征是它包括如下步骤：1)转站参数粗估计；设完成装配测量共需布设m个测量站位(5)，即需要转站m-1次。kpi＝[kxikyikzi]T(i＝1,2,…,Nk)表示测量站位(5)k(k＝1,2,…,m)测量的第i个TB/ERS点(3)的坐标，该测量站位(5)测量的所有TB/ERS点(3)数量为Nk。kqj＝[0xj0yj0zj]T(j＝1,2,…,N)为对应TB/ERS点(3)在装配全局站位(6)中的名义坐标，N(N≥Nk)为所有TB/ERS点(3)的总数量；通过标准SVD算法、四元数算法等点集匹配算法对{kpi}、{kqj}进行匹配得到粗变换参数则转换后坐标kpi′将极为接近于名义值kqj，其计算为其中由欧拉角(RPY)and表示式(2)中2)无转站增强点的转站建模a)Bursa-Wolf模型表示实施粗转换后，kqj、kp′i将极为接近。令kμ为缩放因子，kεx、kεy、kεz为微小旋转角，ktx、kty、ktz为小平移量，则kqj、kp′i可用近似Bursa-Wolf模型表示：kqj＝kp′i+kMkp′i+kT(3)其中kT＝[ktxktyktz]T。由于测量坐标存在测量误差，式(3)左右并不完全相等。令kΔp′i表示测量误差矢量，则正确的转换关系为：kqj-(kp′i-kΔp′i)＝kM(kp′i-kΔp′i)+kT(4)由于kΔp′i、kεx、kεy、kεz均为微小值，且kμ极为接近于零，因此方程(4)可近似表示为：kLi＝kAikξ-kΔp′i(5)其中kLi＝kqj-kp′i，kξ＝[ktxktyktzkεxkεykε...

【专利技术属性】
技术研发人员：李泷杲，黄翔，邓正平，曾琪，秦宇，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32