CESSNA172飞机自动化水平测量系统设计

发布时间：2021-05-13 15:39

　　近年来,随着航空航天产业的飞速发展和进步,数字化测量技术在飞机的装配与维护中得到广泛应用。目前,国内通航飞机的水平测量还大多使用传统测量工具进行,测量时间长、效率低、精度一致性差。本文以CESSNA172飞机为研究对象,为了准确评估其结构变形并制定维护方案,设计了一套自动化水平测量系统。确定了飞机水平测量特征参数和特征点,并对飞机水平测量坐标系和坐标转换方法进行了建立和研究。通过对自动化水平测量系统的标定、流程规划和基准点布置,完成测量场的搭建。通过对测量定位装置进行结构设计、硬件选型和模块集成,实现特征点的自动定位、测量和补偿。通过建立MBD测量模型对激光跟踪仪进行程序控制,实现飞机特征点的自动化目标搜寻、路径测量和实时监控。对坐标数据进行自动化解算,得到水平测量特征参数,并实现数据库的用户管理、历史查询、超差预警等。最后对系统进行测试,验证系统精确性、准确性和功能性,并对测量系统不确定度进行计算。测试结果表明,相较于传统测量,在保证测量精度及准确性满足项目指标的基础上,将现有测量时间由5.5小时缩短至0.5小时,测量时间缩短了10倍,目前该系统已经投入使用,并完成了多架次飞机的水平... 

【文章来源】：中国民用航空飞行学院四川省

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景及研究意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 主要技术指标确定
    1.4 研究内容及安排
第2章 水平测量技术方案设计
    2.1 CESSNA172 飞机概述
        2.1.1 机身结构特点及主要性能参数
        2.1.2 飞机站位
    2.2 水平测量项目设计
    2.3 测量特征点选取及特征参数计算
    2.4 坐标转换技术
        2.4.1 水平测量坐标系
        2.4.2 坐标转换模型
    2.5 本章小结
第3章 自动化水平测量系统构建
    3.1 自动化水平测量系统方案设计
        3.1.1 测量系统的选定
        3.1.2 激光跟踪仪系统原理
        3.1.3 系统方案设计
    3.2 自动化水平测量场的搭建
        3.2.1 飞机要求
        3.2.2 环境要求
        3.2.3 系统标定
        3.2.4 路径规划
        3.2.5 转站基准点布置
    3.3 测量定位装置设计
        3.3.1 设计原则
        3.3.2 方案设计
        3.3.3 结构支撑设计
        3.3.4 硬件控制设计
        3.3.5 反馈补偿设计
    3.4 本章小结
第4章 系统软件设计
    4.1 软件开发平台与开发工具
        4.1.1 开发软件与平台
        4.1.2 开发工具
    4.2 自动化测量软件结构与功能
        4.2.1 软件需求分析
        4.2.2 软件总体框架
        4.2.3 软件方案设计
    4.3 MBD测量模型建立
        4.3.1 MBD模型
        4.3.2 测量模型建立
    4.4 模块功能实现
        4.4.1 系统配置
        4.4.2 定位反馈
        4.4.3 自动测量
        4.4.4 数据处理及管理
    4.5 本章小结
第5章 系统测试与误差分析
    5.1 坐标转换算法验证测试
    5.2 系统精确性测试
        5.2.1 测试方案
        5.2.2 测试步骤
        5.2.3 测试结果
    5.3 系统可行性测试
        5.3.1 测试方案
        5.3.2 测试步骤
        5.3.3 测试结果
    5.4 自动化水平测量不确定度分析
    5.5 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的学术成果
致谢
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]正逆向重构技术在航空发动机机匣中的应用[J]. 朱新宇,李志艺.  软件导刊. 2020(02)
[2]基于数控机床传动比调节的位置精度补偿策略分析[J]. 郑通达.  机电信息. 2018(18)
[3]一种基于激光跟踪仪的大飞机外形测绘建模方法[J]. 范晓龙,刘韶光,范欢欢.  航空制造技术. 2016(14)
[4]基于数值模拟方法的机翼上反角研究与设计[J]. 王源博,赵晓霞,任庆祝,李朋.  机械设计与制造. 2016(01)
[5]混合总体最小二乘的迭代解算算法[J]. 鲁铁定,周世健,王乐洋.  数据采集与处理. 2015(04)
[6]现代三维工业测量系统研究进展及发展趋势分析[J]. 崔希民,马开锋,黄桂平.  华北水利水电大学学报(自然科学版). 2014(03)
[7]飞机数字化装配测量场构建关键技术研究[J]. 陈哲涵,杜福洲.  航空制造技术. 2012(22)
[8]电能表误差测量不确定度评定方法[J]. 刘文虎.  云南电力技术. 2012(05)
[9]iGPS测量系统实现关键技术及应用[J]. 郭洪杰,王碧玲,赵建国.  航空制造技术. 2012(11)
[10]贝塞尔公式计算实验标准差的探讨[J]. 林景星.  上海计量测试. 2011(02)

硕士论文
[1]一种四旋翼无人机自动降落控制方法研究与设计[D]. 李高宇.广西师范大学 2017
[2]飞机水平数字化调整技术的研究[D]. 刘华秋.南京航空航天大学 2017
[3]基于室内GPS的飞机数字化水平测量技术研究[D]. 陈登海.南京航空航天大学 2010
[4]基于激光雷达的飞行器水平测量技术研究[D]. 何秉高.长春理工大学 2009
[5]大展弦比飞翼布局飞机气动弹性特性研究[D]. 李珂.西北工业大学 2007



本文编号：3184280