[发明专利]飞机数字调平技术及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于对飞机进行外形测量、关键部件或机载航电设备校准安装时的数字化调平技术及方法，属于飞机形貌测量技术领域。 

背景技术

飞机在进行水平测量、外形测量、关键部件或机载航电设备的校准安装时，通常要将飞机调整为水平状态。目前国内飞机调水平通常以传统光学测量仪器——水准仪、光学经纬仪、钢卷尺等为主，先是通过经纬仪和水平仪来测量机翼下的关键点和机身前后关键点，以测量工作人员手工测量方式获得上述测量点的相关参数，再计算出这些点在机身坐标轴方向上的偏差来调整飞机的水平状态。在飞机全机调水平之后，再进行其他关键点或部件的测量，以检测飞机相关部件的安装精度等。此方法的缺点是：精度低、劳动强度大、效率低。 

发明内容

本发明目的在于提出一种适用于对飞机进行外形测量、关键部件或机载航电设备校准安装时的数字化调平技术及方法，其特征在于无需对飞机进行人工调水平步骤，采用激光跟踪仪、激光雷达等三维数字测量仪测量飞机的水平标记点，当前测量坐标系O-X₁Y₁Z₁下的测量结果经转换到飞机水平坐标系O-XYZ下，实现飞机的数字化调平。 

已知水平坐标系的判断条件为：水平基准点i在坐标系O-XYZ下的坐标(X_i，Y_i，Z_i)，i＝h1、h2、k1、k2、d1、d2，满足Z_h1-Z_h2＝±σ，Z_k1-Z_k2＝l_k±σ，Z_d1-Z_d2＝±σ，X_d1＝X_d2＝0，其中σ为水平测量的标准偏差。则O-XYZ为飞机水平坐标系，XY面为水平面，YZ面为飞机对称面。设飞机横向基准点h1、h2，纵向基准点k1、k2，对称基准点d1、d2，在当前测量坐标系下的测量值为(x_i，y_i，z_i)，i为调水平的基准点h1、h2、k1、k2、d1、d2。 

如图1所示，当前测量坐标系O-X₁Y₁Z₁到飞机水平坐标系O-XYZ则水平 坐标系的转换方法如下： 

方法一：设H为h1、h2的理论距离，K为k1、k2的理论距离，D为d1、d2的理论距离。不妨设当前坐标系为O-X₁Y₁Z₁，原点定义为d2点，测量坐标系分别绕原点旋转γ，α，θ即可获得飞机水平坐标系。 

γ=arcsin(zh1-zh2H)]]>

α=12(arcsin(zk1-zk2)K-arcsinlkK)]]>