【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于直升机装配，具体涉及一种直升机整机数字化水平测量的方法和装置。
技术介绍
1、直升机在完成总装装配后，需要进行整机水平测量检查工作。目前直升机水平测量主要分为两种，一种是基于水准仪、挂尺及铅锤等工具的传统测量方法；另一种为基于激光跟踪仪等数字化测量设备的数字化测量方法。
2、(1)cn 106595616a《一种采用激光跟踪仪进行导弹水平测量的方法》，说明了一种采用激光跟踪仪进行导弹水平测量的方法。将导弹放置于一固定位置，位于激光跟踪仪的虚拟坐标系下，通过靶标球在导弹各水平测量点上的定位，计算出各点在虚拟坐标系下的坐标，取弹身上的水平测量点拟合出一个虚拟基准平面，计算气动面上的各点相对于虚拟基准平面的高度差，从而确定安装误差。
3、(2)cn 218628345u《一种飞机水平测量点标定结构》，提出了一种飞机水平测量点标定结构。包括孔、托板螺母；孔制在飞机零部件表面水平测量点所在位置，托板螺母安装在零部件背面且螺纹孔与孔同轴。主要用于飞机生产制造时，飞机水平测量点的标定。
4、(3)cn 112461201a《一种飞机水平测量方法及系统》，该系统包括控制显示器，用于构建飞机水平测量模型、修正飞机水平测量参数、遥控激光测距传感器、显示飞机水平测量参数；多组水平固定激光测距传感器，用于飞机的水平调整和参数测量；移动激光测距传感器，用于飞机上其他测量点参数的测量；电动升降组件，用于将飞机顶升，实现飞机的水平调整。
5、目前近年新研制生产的直升机型号基本采用基于激光跟踪仪等数
6、1.由人工使用一组(3个)千斤顶将直升机顶起，反复调整千斤顶顶升高度将直升机调整至水平姿态。
7、2.使用激光跟踪仪，采集直升机结构上预制的水平测量孔、标牌等空间坐标值。
8、3.依据采集的点位坐标，由人工以直升机基准点的实测值为基准建立实测坐标系，在三维设计软件中建立直线、平面等三维要素，通过计算点到平面距离、轴线间的角度等，与理论数据比对分析，实现直升机机体结构制造状态判定。
9、直升机水平姿态调整过程需多人协调合作完成，操作人员(指挥、瞭望、操作千斤顶等)需具备一定的操作经验。且人工计算水平测量点偏差值方法复杂，需要较高的人员技术能力要求，导致直升机完成总装装配后进行水平测量试验需要耗费大量的工时。
技术实现思路
1、本专利技术提出了一种直升机整机数字化水平测量的方法和装置，整机数字化水平测量系统包含激光跟踪仪、数字定位器、电子测倾仪等设备硬件及调姿系统、水平测量计算系统等软件，实现直升机水平姿态的自动调整及测量结果的自动判定。采用数字定位器进行直升机水平调整解决传统方法在直升机水平姿态调整时需要大量人员配合造成人力浪费的问题；采集水平测量点位实测坐标后，通过整机水平测量计算软件进行自动计算并与理论值进行比对分析，解决计算人员技术能力要求高的问题。
2、本专利技术第一方面提供一种直升机整机数字化水平测量的装置，包括：电子测倾仪1、数字定位器2、激光跟踪仪3、调姿系统4；
3、电子测倾仪1、数字定位器2、激光跟踪仪3分别与调姿系统4连接；
4、电子测倾仪1放置于直升机水平测量面上，用于实现直升机姿态判定，将测量结果反馈调姿系统4；
5、数字定位器2设置于直升机底部，用于支撑直升机；
6、激光跟踪仪3用于，采集直升机结构基准点空间位置，将测量结果反馈调姿系统4；
7、调姿系统4用于，根据电子测倾仪1的测量结果控制数字定位器2的升降，初步调整机身水平姿态；根据激光跟踪仪3采集的直升机结构基准点空间位置，控制数字定位器2的升降，精细调整机身水平姿态，将直升机顶升至水平姿态并保证机轮离地；
8、激光跟踪仪3还用于，采集直升机整机水平测量点位实测坐标，并将采集的数据集反馈至调姿系统4；
9、调姿系统4还用于，根据激光跟踪仪3采集的直升机整机水平测量点位实测坐标，拟合出直升机实测坐标系，及平尾、短翼的待测平面，并计算出平尾、短翼相对于直升机实测坐标系的距离、夹角，将距离、夹角与设计规范进行比对得到偏差量，形成直升机整机水平测量报告。
10、可选的，数字定位器2包括：两个前部定位器和一个后部定位器；
11、各定位器分别与直升机千斤顶接头配合连接。
12、可选的，数字定位器的z方向位移测量分辨率为0.05mm，z方向定位精度为0.1mm，z方向重复定位精度为0.05mm。
13、可选的，调姿系统4的整体调姿精度为0.1mm。
14、可选的，实测坐标系包括：直升机的水平面、俯仰面、航向面。
15、可选的，调姿系统4具体用于，根据激光跟踪仪3采集的直升机整机水平测量点位实测坐标，建立基准平面、拟合圆及圆柱面、确定直线及平面交点，计算角度及距离，形成水平测量报告。
16、本专利技术第二方面提供一种直升机整机数字化水平测量的方法，采用如第一方面中任一项所述的直升机整机数字化水平测量的装置，包括：
17、通过电子测倾仪1和激光跟踪仪3采集的信息，由调姿系统4确定机身水平姿态调整路径，控制数字定位器2，将直升机顶升至水平姿态并保证机轮离地；
18、使用激光跟踪仪3采集直升机整机水平测量点位实测坐标，并将采集的数据集反馈至调姿系统4；
19、调姿系统4根据激光跟踪仪3采集的直升机整机水平测量点位实测坐标，拟合出直升机实测坐标系，及平尾、短翼的待测平面，并计算出平尾、短翼相对于直升机实测坐标系的距离、夹角，将距离、夹角与设计规范进行比对得到偏差量，形成直升机整机水平测量报告。
20、可选的，通过电子测倾仪1和激光跟踪仪3采集的信息，由调姿系统4确定机身水平姿态调整路径，控制数字定位器2，将直升机顶升至水平姿态并保证机轮离地，包括：
21、根据电子测倾仪1的测量结果控制数字定位器2的升降，初步调整机身水平姿态；
22、根据激光跟踪仪3采集的直升机结构基准点空间位置，控制数字定位器2的升降，精细调整机身水平姿态，将直升机顶升至水平姿态并保证机轮离地。
23、本专利技术提出了一种直升机整机数字化水平测量的方法和装置，在用途功能、经济效益、使用效果方面优点突出：
24、1)本方法和装置具备通用性
25、通过针对不同直升机型号，根据直升机顶升接口对数字定位器进行适应性调整；针对直升机水平测量点位数据对自动计算软件进行调参并设定程序，可适应不同直升机型号水平测量试验。
26、2)相比原水平测量方法人机劳效显著提升
27、使用数字定位器代替人工操作千斤顶顶升，人机劳效显著提升，现场单机实际操作人数由7人(1人指挥、3人操作千斤顶、3人辅助操作千斤顶及瞭望)降低为2人(1人操作调姿系统、1人操作激光跟踪仪及瞭望)人员需求降低约70％；调至水平姿态时间由40分钟降本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种直升机整机数字化水平测量的装置，其特征在于，包括：电子测倾仪(1)、数字定位器(2)、激光跟踪仪(3)、调姿系统(4)；
2.根据权利要求1所述的直升机整机数字化水平测量的装置，其特征在于，数字定位器(2)包括：两个前部定位器和一个后部定位器；
3.根据权利要求1所述的直升机整机数字化水平测量的装置，其特征在于，数字定位器的Z方向位移测量分辨率为0.05mm，Z方向定位精度为0.1mm，Z方向重复定位精度为0.05mm。
4.根据权利要求1所述的直升机整机数字化水平测量的装置，其特征在于，调姿系统(4)的整体调姿精度为0.1mm。
5.根据权利要求1所述的直升机整机数字化水平测量的装置，其特征在于，实测坐标系包括：直升机的水平面、俯仰面、航向面。
6.根据权利要求1所述的直升机整机数字化水平测量的装置，其特征在于，调姿系统(4)具体用于，根据激光跟踪仪(3)采集的直升机整机水平测量点位实测坐标，建立基准平面、拟合圆及圆柱面、确定直线及平面交点，计算角度及距离，形成水平测量报告。
7.一种直升机整机数字
8.根据权利要求7所述的直升机整机数字化水平测量的方法，其特征在于，通过电子测倾仪(1)和激光跟踪仪(3)采集的信息，由调姿系统(4)确定机身水平姿态调整路径，控制数字定位器(2)，将直升机顶升至水平姿态并保证机轮离地，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种直升机整机数字化水平测量的装置，其特征在于，包括：电子测倾仪(1)、数字定位器(2)、激光跟踪仪(3)、调姿系统(4)；
2.根据权利要求1所述的直升机整机数字化水平测量的装置，其特征在于，数字定位器(2)包括：两个前部定位器和一个后部定位器；
3.根据权利要求1所述的直升机整机数字化水平测量的装置，其特征在于，数字定位器的z方向位移测量分辨率为0.05mm，z方向定位精度为0.1mm，z方向重复定位精度为0.05mm。
4.根据权利要求1所述的直升机整机数字化水平测量的装置，其特征在于，调姿系统(4)的整体调姿精度为0.1mm。
5.根据权利要求1所述的直升机整机数字化水平测量的装置，其特征在于，实测坐...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵泓丞，李晓绪，孙玥妍，刘楠，秦晓晴，刘健，
申请(专利权)人：哈尔滨飞机工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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