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飞机数字化测量及质量控制技术研究

作　者: 周娜
导　师: 安志勇
学　校: 长春理工大学
专　业: 仪器科学与技术
关键词: 飞机数字化测量激光雷达 iGPS 水平测量航电设备安装校准
分类号: V262
类　型: 博士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

随着科学技术的不断发展,飞机制造业随之飞速前进,数字化测量技术已经开始走入当前飞机制造领域,并成为一种趋势,在检测、装配、校准等领域发挥作用。为实现高质量、高效率的飞机数字化水平测量及航电设备安装校准,提出了一种融合iGPS和激光雷达两种先进的测量技术优势的飞机数字化测量网络。为提高网络的测量精度,保证飞机数字化测量的质量,本文对飞机数字化测量的不确定度进行了深入地研究,通过对飞机数字化测量的不确定度的预先估计对测量网络的构建方法和模式进行设计,从而达到质量控制的目的。1)研究了基于iGPS、激光雷达测量系统的飞机数字化测量的关键技术：飞机数字化水平测量及校准系统；数字调平技术；水平测量、机载航电设备的安装校准测量技术,并建立相应的数字化测量及不确定度模型。2)对iGPS网络测量及不确定度进行了研究：介绍了iGPS激光发射器的测量原理,及其测量及不确定度数学模型；提出了iGPS多站测量网络发射器方位标定技术并建立了数学模型；提出了iGPS多发射器异面交会测量原理,同时建立了其测量及不确定度数学模型。深入研究了iGPS双发射器测量单元的测量原理,推导了其测量及其不确定度模型,并对其测量及布站特性进行仿真分析,从而提出了基于双发射器测量仿真分析的iGPS优化方法。3)在研究激光雷达测量系统工作原理的基础上,建立了激光雷达点测量模型及其不确定度模型。4)研究了包括激光雷达转站技术,激光雷达多站网络融合技术,及iGPS与激光雷达坐标系统一技术的测量网络构建技术,保障了测量网络的精度。5)对飞机数字测量网络的不确定度及优化技术进行了深入研究：创建了飞机数字化调平变换算法,并建立了其测量及不确定度模型,为飞机数字化测量质量的控制提供了数学依据；研究了飞机测量区域分配技术,及基于遗传算法的测量网络布站优化技术,实现了飞机数字测量网络的优化,保证了飞机数字化测量质量。6)进行了测量系统的标定实验、飞机全机水平测量实验、飞机速率陀螺安装校准实验,实验结果表明,各项测量精度均满足指标要求。此测量方案、测量方法已成功应用于某型号飞机的数字化测量实际工程中,相关的测量及质量控制技术对飞机数字化测量具有重要的实用价值。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
目录  7-9
第一章绪论  9-15
  1.1 概述  9
  1.2 研究目的和意义  9-10
  1.3 国内外研究与发展现状  10-13
  1.4 主要研究内容及技术指标  13-15
第二章基于IGPS、激光雷达测量系统的飞机数字化测量技术  15-36
  2.1 飞机水平测量及校准系统  15-19
  2.2 飞机数字调平技术  19-21
  2.3 飞机水平测量技术  21-26
  2.4 机载航电设备安装校准技术  26-36
第三章 IGPS测量及不确定度数学建模  36-54
  3.1 IGPS发射器工作原理及模型  36-39
  3.2 IGPS系统组网标定  39-45
  3.3 IGPS多发射器测量及不确定度数学建模  45-47
  3.4 基于双发射器测量仿真分析的IGPS优化法  47-54
第四章激光雷达测量及不确定度建模  54-63
  4.1 激光雷达测量系统工作原理  54-57
  4.2 激光雷达点测量及不确定度模型  57-63
第五章数字化测量网络构建技术  63-79
  5.1 激光雷达转站技术  63-67
  5.2 激光雷达多站网络融合技术  67-74
  5.3 IGPS与激光雷达坐标系统一技术  74-79
第六章飞机数字测量不确定度及优化技术  79-89
  6.1 飞机数字调平算法数学模型  79-82
  6.2 飞机测量区域分配技术  82-85
  6.3 基于遗传算法的布站优化技术  85-89
第七章系统标定及实验  89-101
  7.1 测量系统标定  89-91
  7.2 飞机全机水平测量实验  91-98
  7.3 飞机速率陀螺安装校准实验  98-101
第八章总结与展望  101-103
攻读博士期间发表论文  103-104
致谢  104-105
参考文献  105-107

飞机数字化测量及质量控制技术研究

内容摘要

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