基于数字摄影扫描测量的逆向建模技术及其在某航空部件再制造中的应用

发布时间：2020-04-05 18:22

【摘要】：针对某飞机的使用需求——为提高对某飞机机翼后缘结构部件的再制造、再修理的精度,本文通过采用逐级控制精度的测绘技术方法来对飞机零部件进行精确测量与高精度的逆向建模。文中分析了数字工业摄影测量理论方法和外业控制点布设的注意事项,研究了模型点云提取、处理和精度分析等技术;研究了如何能快速且准确地进行飞机部件的装配;探讨了逆向工程技术应用于三维建模中的主要问题,最后完成了对航空部件的高精度三维建模。本文围绕数字工业摄影扫描测量等技术进行了一系列的方案研究,同时综合了数字工业摄影测量学科的测量理论、跟踪仪的测量理论、非接触性测量(手持式扫描仪)理论等多理论相结合来进行测量任务实施。提出了一种结合多测量模式的混合测量方法,将数字近景工业摄影扫描测量等技术应用到飞机外形测绘,飞机零部件精度检核的逆向建模与正向设计生产中。实验表明,采用跟踪仪、数字工业摄影扫描测量系统获取点云数据,同时结合逆向工程在曲面重建中的优势,不仅能以高效率的方法得到大量三维激光扫描点云,还能获得几何精度高、形象逼真的三维模型。经证实该方法是一种优越性明显的实物三维建模方法,为高精度的逆向建模提供了根本保障,为飞机零部件的维修以及再设计提供了一种有效途径。本文以该项目为基础,从理论上和实践上进行了深入细致的研究,并完成了精度验证以及后期测量的精度检核。为保证本次方案设计的可靠性、精确性,本文将跟踪仪与摄影扫描测量技术应用于某航空部件再制造的逆向工程中,其主要工作如下:1、研究数字工业摄影扫描测量系统的测量原理和系统构成,为测量精度检核以及精度验证等方面提供了理论基础。分析了不同测量系统的精度影响以及测量精确度,为评定系统的测量精度提供了根源性指导;2、拟定测量方案,对不同测量系统的测量特点及应用进行了总结分析,融合多种测量手段进行测量控制。实例应用表明,精度满足最终要求,证明该方法有效可行。3、通过建模分析及比较,对零部件形面以及轴线进行精度验证以及不同状态下的测量精度检核,将其精度有效控制在要求范围。4、通过对跟踪仪、摄影测量、扫描测量的点云进行分析对比、并通过曲面重建等技术进行分析与试验,建立了完善的跟踪仪与工业摄影扫描测量系统、逆向工程相融合的三维建模技术流程。5、对具有不同温度、不同状态的相同的零部件进行了测量与三维建模,以达到精细表面建模精度要求。
【图文】：

大尺寸测量,绪论

1 绪论1 绪论.1 引言随着近年来航空工业运输事业的发展以及飞机设计研制更新换代脚步的增，我国飞机制造业正面临着严峻的机遇与挑战，航空制造业朝着高精度、低消、数字化、高效率的方向快速发展[1]，实现飞机数字化建模与设计是我国飞机造业长远目标及迫切需求。当前，大尺寸测量的用途十分广泛，几乎应用到大产品的设计研发、装配成型、验收交付等各个环节，在航空航天、车辆船舶电、水利工程、雷达天线、重型机械等领域的需求尤为突出，如图 1-1、1-2

大尺寸测量,在航

随着近年来航空工业运输事业的发展以及飞机设计研制更新换代脚步的增我国飞机制造业正面临着严峻的机遇与挑战，航空制造业朝着高精度、低消数字化、高效率的方向快速发展[1]，实现飞机数字化建模与设计是我国飞机业长远目标及迫切需求。当前，，大尺寸测量的用途十分广泛，几乎应用到大品的设计研发、装配成型、验收交付等各个环节，在航空航天、车辆船舶、水利工程、雷达天线、重型机械等领域的需求尤为突出，如图 1-1、1-2图 1-1 大尺寸测量用于大型天线检测Figure 1-1 large-size measurement used in the detection of large antenna
【学位授予单位】：华北水利水电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：V260

【参考文献】