一种航天运载器的管路测量方法技术

本发明专利技术提供一种航天运载器的管路测量方法，包括：步骤S1，在标准测量坐标系下通过手持激光扫描仪获取发动机的基准平面、贮箱段的定位孔以及管路对应两个法兰的点云数据；步骤S2，将基准平面与定位孔重合，以理论管路模型进行发动机和贮箱段的模拟装配；步骤S3，若理论管路模型无法安装，将理论管路模型分段成第一管路和第二管路，将第一管路和第二管路分别模拟装配至两个法兰上；步骤S4，获取装配好的第一管路和第二管路的圆柱轴线，以曲率连续的方式连接两个圆柱轴线，生成新管路模型。该测量方法能满足测量的精度要求，又使得测量数据轻量化。轻量化。轻量化。

【技术实现步骤摘要】
一种航天运载器的管路测量方法


[0001]本专利技术涉及航天运载器发动机领域，具体涉及一种航天运载器的管路测量方法。

技术介绍

[0002]现有技术中航天运载器的箭体结构以及发动机都需要各类复杂管路连接起来，而航天运载器作为大型构件在成型和加工过程中不可避免的会产生尺寸误差和变形，会造成管路连接时配合面难以自然贴合，易造成零部件的强迫装配甚至无法装配。强迫装配极易造成材料的内部损伤，引发航天运载器在发射时无征兆破损，严重影响可靠性。
[0003]鉴于此，亟需设计一种智能化且精准的航天运载器的管路测量方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种航天运载器的管路测量方法。
[0005]本专利技术提供一种航天运载器的管路测量方法，包括：
[0006]步骤S1，在标准测量坐标系下通过手持激光扫描仪获取发动机的基准平面、贮箱段的定位孔以及管路对应两个法兰的点云数据；
[0007]步骤S2，将所述基准平面与所述定位孔重合，以理论管路模型进行发动机和贮箱段的模拟装配；
[0008]步骤S3，若理论管路模型无法安装，将理论管路模型分段成第一管路和第二管路，将所述第一管路和所述第二管路分别模拟装配至两个所述法兰上；
[0009]步骤S4，获取装配好的所述第一管路和所述第二管路的圆柱轴线，以曲率连续的方式连接两个圆柱轴线，生成新管路模型。
[0010]根据本专利技术的一个实施例，在步骤S1之前还包括：
[0011]步骤S0，通过激光跟踪仪建立第一测量坐标系，通过单相机摄影测量系统建立第二测量坐标系，将所述第一测量坐标系与所述第二测量坐标系进行统一以生成所述标准测量坐标系。
[0012]根据本专利技术的一个实施例，通过激光跟踪仪建立第一测量坐标系包括：在发动机周围及地面设置若干个磁性基座，通过所述激光跟踪仪测量所述磁性基座建立所述第一测量坐标系。
[0013]根据本专利技术的一个实施例，在发动机周围及地面设置若干个磁性基座包括：将所述磁性基座不等高地布设在发动机周围以形成高低差。
[0014]根据本专利技术的一个实施例，通过单相机摄影测量系统建立第二测量坐标系包括：在所述磁性基座上设置摄影靶球，在发动机扫描区域粘贴靶标，通过单相机摄影测量系统测量所述摄影靶球并拍摄含有所述靶标的图像建立所述第二测量坐标系。
[0015]根据本专利技术的一个实施例，通过单相机摄影测量系统建立第二测量坐标系还包括：通过单相机摄影测量系统对发动机进行多角度、多方位拍摄，将拍摄的二维图像进行拼接，获得所述第二测量坐标系。
[0016]根据本专利技术的一个实施例，所述基准平面为发动机的安装架平面，所述定位孔为贮箱段底部与安装架平面对接的孔位。
[0017]根据本专利技术的一个实施例，两个所述法兰分别为发动机端法兰和贮箱段端法兰。
[0018]根据本专利技术的一个实施例，在步骤S2中还包括：将所述理论管路模型模拟装配至所述发动机端法兰和所述贮箱段端法兰，判断所述理论管路模型是否能准确安装，若不能准确安装则进行步骤S3。
[0019]根据本专利技术的一个实施例，所述第一管路和所述第二管路在所述理论管路模型折弯的位置分开。
[0020]本申请实施例的测量方法，通过数字化测量手段将发动机和贮箱段之间的理论管路模型分段进行装配，模拟装配后的理论管路模型存在间隙阶差，以曲率连续的方式生成新的管路模型。该测量方法能满足测量的精度要求，又使得测量数据轻量化，与传统方法相比，极大提高了测量效率。
[0021]应了解的是，上述一般描述及以下具体实施方式仅为示例性及阐释性的，其并不能限制本专利技术所欲主张的范围。
附图说明
[0022]下面的附图是本专利技术的说明书的一部分，其绘示了本专利技术的示例实施例，所附附图与说明书的描述一起用来说明专利技术的原理。
[0023]图1是本专利技术一个实施例的航天运载器的管路测量方法的示意图；
[0024]图2是本专利技术一个实施例的航天运载器的管路相关的点云示意图；
[0025]图3是本专利技术一个实施例的航天运载器的理论管路模型的示意图；
[0026]图4是本专利技术一个实施例的航天运载器的理论管路模型安装示意图；
[0027]图5是本专利技术一个实施例的航天运载器的新管路模型生成示意图；
[0028]图6是本专利技术一个实施例的航天运载器的管路测量方法中激光跟踪仪测量示意图；
[0029]图7是本专利技术一个实施例的航天运载器的管路测量方法中单相机摄影测量示意图。
[0030]附图标记：
[0031]101
‑
基准平面，102
‑
定位孔，103
‑
第一管路，104
‑
第二管路。
具体实施方式
[0032]下面将详细描述本专利技术的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本专利技术进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本专利技术，用于示例性的说明本专利技术的原理，并不被配置为限定本专利技术。另外，附图中的机构件不一定是按照比例绘制的。例如，可能对于其他结构件或区域而放大了附图中的一些结构件或区域的尺寸，以帮助对本专利技术实施例的理解。
[0033]下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本专利技术实施例的具体结构进行限定。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有说明，术语“安装”、“相连”、“连
接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0034]此外术语“包括”、“包含”“具有”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素结构件或组件不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出或固有的属于结构件、组件上的其他机构件。在没有更多限制的情况下，由语句“包括
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0035]诸如“下面”、“下方”、“在
…
下”、“低”、“上方”、“在
…
上”、“高”等的空间关系术语用于使描述方便，以解释一个元件相对于第二元件的定位，表示除了与图中示出的那些取向不同的取向以外，这些术语旨在涵盖器件的不同取向。另外，例如“一个元件在另一个元件上/下”可以表示两个元件直接接触，也可以表示两个元件之间还具有其他元件。此外，诸如“第一”、“第二”等的术语也用于描述各个元件、区、部分等，并且不应被当作限制。类似的术语在描述通篇中表示类似的元件。
[0036]对于本领域技术人员来说，本专利技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本专利技术的示例来提供对本专利技术更好的理解。
[0037本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种航天运载器的管路测量方法，其特征在于，包括：步骤S1，在标准测量坐标系下通过手持激光扫描仪获取发动机的基准平面、贮箱段的定位孔以及管路对应两个法兰的点云数据；步骤S2，将所述基准平面与所述定位孔重合，以理论管路模型进行发动机和贮箱段的模拟装配；步骤S3，若理论管路模型无法安装，将理论管路模型分段成第一管路和第二管路，将所述第一管路和所述第二管路分别模拟装配至两个所述法兰上；步骤S4，获取装配好的所述第一管路和所述第二管路的圆柱轴线，以曲率连续的方式连接两个圆柱轴线，生成新管路模型。2.根据权利要求1所述的航天运载器的管路测量方法，其特征在于，在步骤S1之前还包括：步骤S0，通过激光跟踪仪建立第一测量坐标系，通过单相机摄影测量系统建立第二测量坐标系，将所述第一测量坐标系与所述第二测量坐标系进行统一以生成所述标准测量坐标系。3.根据权利要求2所述的航天运载器的管路测量方法，其特征在于，通过激光跟踪仪建立第一测量坐标系包括：在发动机周围及地面设置若干个磁性基座，通过所述激光跟踪仪测量所述磁性基座建立所述第一测量坐标系。4.根据权利要求3所述的航天运载器的管路测量方法，其特征在于，在发动机周围及地面设置若干个磁性基座包括：将所述磁性基座不等高地布设在发动机周围...

【专利技术属性】
技术研发人员：王健，刘亮，刘媛媛，刘建，
申请(专利权)人：蓝箭航天空间科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：