一种基于大地水平的飞机调平方法技术

本发明专利技术公开了一种基于大地水平的飞机调平方法，具体步骤包括：S1.将飞机的飞机轮分别置于支撑装置上，所述支撑装置为千斤顶；S2.通过激光跟踪测量系统，利用激光跟踪仪获得以大地水平为基础的调平方法；S3.将所述激光跟踪仪放置于已经调平的三脚架上，进行以大地水平为基准水平调平；S4.将所述前激光跟踪仪和所述左激光跟踪仪所在直线中间位置放置一个标准四面体，通过所述前激光跟踪仪和所述左激光跟踪仪，获得标准四面体四个顶点空间位置坐标，用于坐标系对齐；S5.通过对飞机进行横向和纵向两个方向进行调平，即为飞机横向调平和飞机纵向调平。该方法提高了工作效率及精准度，为飞机测量领域做出突出贡献。为飞机测量领域做出突出贡献。为飞机测量领域做出突出贡献。

【技术实现步骤摘要】
一种基于大地水平的飞机调平方法


[0001]本专利技术涉及飞机测量
，特别是涉及一种基于大地水平的飞机调平方法。

技术介绍

[0002]飞机称重工作是飞机生产制造过程中的一道重要工序，是对飞机理论重量重心的验证，是各型飞机首飞前对飞机飞行性能测试的重要试验，飞机重量及重心位置的确定对飞机的飞行安全有着重要的意义。而准确进行飞机称重试验的前提是根据试验精确需求进行飞机调平，包括飞机横向调平及纵向调平。
[0003]目前，传统的飞机调平是借助水平仪、经纬仪、钢卷尺等工具测量调平基准点的偏差，通过人工手动调整位于左右机翼和机头三个固定“顶起点”的千斤顶，将飞机横向和纵向的调平基准点调至水平状态。一般的飞机调平顺序为先进行横向调平，再进行纵向调平，最后再次检查飞机调平情况，如存在偏差则继续调整。采用传统的飞机调平方法，不仅工人劳动强度大，耗时长，而且在调平过程中需要反复进行横向和纵向的调平，严重影响调平工作的效率，同时还会存在精度较低的情况。
[0004]为了解决该问题成都飞机工业有限责任公司提出专利号为201610094547.1一种飞机姿态调节装置，包括1控制模块，2左激光仪，3左靶镜，4右激光仪，5右靶镜，6机翼测量平台，7前激光仪，8前靶镜，9后激光仪，10后靶镜，11机身测量平台，12.计算机，13.软件，14前称，15左称，16右称组成。该装置成本高，体积较大，不便于安装运输，为解决这个问题，提出一种基于激光跟踪仪的以大地水平为基准的飞机调平方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种基于大地水平的飞机调平方法，以解决上述现有技术存在的技术问题，使飞机调平精准度高，提高测量效率。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种基于大地水平的飞机调平方法，该方法包括：
[0007]S1.将飞机的飞机轮分别置于千斤顶上；
[0008]S2.在飞机机头的前面和飞机左机翼的左侧分别放置一个带水平仪的三脚架，三脚架上放置激光跟踪仪测头，调整所述飞机机头的三脚架和激光跟踪仪测头,飞机机头前面和飞机左机翼左侧放置的所述激光跟踪仪分别为前激光跟踪仪和左激光跟踪仪；
[0009]S3.通过已调平的前激光跟踪仪测量标准四面体，获得四个顶点的空间位置坐标，建立空间坐标系o
‑
x0y0z0，记此为第一站位；
[0010]S4.利用前激光跟踪仪测量机翼左右两个调平基准点，与标准四面体四个顶点的空间位置坐标，记此时坐标系为o
‑
x
q
y
q
z
q
；当此时坐标系与第一站位相同时，则不需进行坐标系转换；否则需通过标准四面体进行坐标系转换；测量调平基准点，以第一站位为基准，获取调平基准点Z轴差值W1，与理论调平基准点Z轴差值W2进行比较，计算所需调节高度W
12
，其中，W
12
＝W2‑
W1,重复调节千斤顶高度，直到W2‑
m≤W
12
≤W2+m其中，m为飞机横向调平允许公
差，完成飞机的横滚角调整；
[0011]S5.利用左激光跟踪仪测量飞机前机身腹部调平基准点、飞机后机身腹部调平基准点与此标准四面体四个顶点的空间位置坐标，记此时坐标系为o
‑
x
z
y
z
z
z
；通过标准四面体进行坐标系转换，以第一站位为基准,计算调平基准点Z轴差值V1，与理论调平基准点Z轴差值V2进行比较，计算所需调节高度V
12
，其中，V
12
＝V2‑
V1,重复调节前千斤顶高度，直到V2‑
n≤V
12
≤V2+n，其中，n为飞机纵向调平允许公差，完成飞机的俯仰角调整。
[0012]优选地，所述S2中调整所述三脚架过程为，调整三脚架，直到三脚架水平仪中气泡位于中间位置，获得已经调平的三脚架。
[0013]优选地，所述S2中调整所述激光跟踪仪测头过程为，观测跟踪仪特征数值中的X值，当跟踪仪测头正对于
①
时，特征数值记为X1将测头旋转180
°
，此时特征数值记为X2计算：
[0014][0015]记X
12
为标准值，调节三脚架三边的高度，使测头在四个方向的特征数值均在范围内，固定三脚架，对激光跟踪仪进行虚拟水平计算，使仪器在四个回转角测量以建立参考水平面，进行后续测量。
[0016]优选地，所述S3中，所述标准四面体放置在前激光跟踪仪和左激光跟踪仪之间，利用已调平的激光跟踪仪测量出所述标准四面体顶点坐标。
[0017]优选地，所述S4中，所述飞机的横滚角调整过程中的坐标转化：通过旋转矩阵R、平移矩阵T所述R、T为所述前激光跟踪仪测量坐标系o
‑
x
q
y
q
z
q
与调平激光跟踪仪坐标系o
‑
x0y0z0之间进行转化，转站到第一站位下，第一站位为基准。
[0018]优选地，坐标转化后计算机翼上两个调平基准点的Z轴差值W1，与理论调平基准点的Z轴差值W2进行对比，计算所需调节高度W
12
，调节左千斤顶，再次测量机翼上左右两个调平基准点并进行对比计算，重复调节左千斤顶，直到W2‑
m≤W
12
≤W2+m其中，m为飞机横向调平允许公差，完成调整。
[0019]优选地，所述S5中，所述飞机的俯仰角调整过程中的坐标转化：通过旋转矩阵R、平移矩阵T所述R、T为左激光跟踪仪测量坐标系o
‑
x
z
y
z
z
z
与调平激光跟踪仪坐标系o
‑
x0y0z0之间的转换关系，转站到第一站位下，第一站位为基准。
[0020]优选地，坐标转化后计算调平基准点与调平基准点的Z轴差值V1，与理论调平基准点的Z轴差值V2进行比较，计算所需调节高度V
12
，调节前千斤顶，再次测量飞机前机身腹部调平基准点及飞机后机身腹部调平基准点并进行对比计算，重复调节前千斤顶，直至V2‑
n≤V
12
≤V2+n，其中，n为飞机纵向调平允许公差，完成调整。
[0021]本专利技术公开了以下技术效果：
[0022]本专利技术基于激光跟踪测量系统，提出一种基于大地水平的飞机调平方法。该方法能够辅助飞行器进行快速、精准的水平调平，提高了飞机调平的效率，增加了精准度，该方法具有结构简单,可移动性好等特点，为飞行器后续的称重及质心计算提供技术支撑，具有极好的发展前景。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于大地水平的飞机调平方法，其特征在于，该方法包括：S1.将飞机的飞机轮分别置于千斤顶上；S2.在飞机机头的前面和飞机左机翼的左侧分别放置一个带水平仪的三脚架，三脚架上放置激光跟踪仪测头，调整所述飞机机头的三脚架和激光跟踪仪测头,飞机机头前面和飞机左机翼左侧放置的所述激光跟踪仪分别为前激光跟踪仪和左激光跟踪仪；S3.通过已调平的前激光跟踪仪测量标准四面体，获得四个顶点的空间位置坐标，建立空间坐标系o
‑
x0y0z0，记此为第一站位；S4.利用前激光跟踪仪测量机翼左右两个调平基准点，与标准四面体四个顶点的空间位置坐标，记此时坐标系为o
‑
x
q
y
q
z
q
；当此时坐标系与第一站位相同时，则不需进行坐标系转换；否则需通过标准四面体进行坐标系转换；测量调平基准点，以第一站位为基准，获取调平基准点Z轴差值W1，与理论调平基准点Z轴差值W2进行比较，计算所需调节高度W
12
，其中，W
12
＝W2‑
W1,重复调节千斤顶高度，直到W2‑
m≤W
12
≤W2+m其中，m为飞机横向调平允许公差，完成飞机的横滚角调整；S5.利用左激光跟踪仪测量飞机前机身腹部调平基准点、飞机后机身腹部调平基准点与此标准四面体四个顶点的空间位置坐标，记此时坐标系为o
‑
x
z
y
z
z
z
；通过标准四面体进行坐标系转换，以第一站位为基准,计算调平基准点Z轴差值V1，与理论调平基准点Z轴差值V2进行比较，计算所需调节高度V
12
，其中，V
12
＝V2‑
V1,重复调节前千斤顶高度，直到V2‑
n≤V
12
≤V2+n，其中，n为飞机纵向调平允许公差，完成飞机的俯仰角调整。2.根据权利要求1所述的一种基于大地水平的飞机调平方法，其特征在于：所述S2中调整所述三脚架过程为，调整三脚架，直到三脚架水平仪中气泡位于中间位置，获得已经调平的三脚架。3.根据权利要求1所述的一种基于大地水平的飞机调平方法，其特征在于：所述S2中调整所述激光跟踪仪测头过程为，观测跟踪仪特征数值中的X值，当跟踪仪测头正对于
①
时，特征数值记为X1...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘悦，李丽娟，林雪竹，郭丽丽，闫东明，侯茂盛，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：发明
国别省市：