[发明专利]基于工件坐标系的航天器产品总装精度测量方法

摘要

基于工件坐标系的航天器产品总装精度测量方法，本发明涉及总装精度测量领域，具体涉及航天产品总装精度测量方法。为了解决现有的经纬仪测量系统测量效率低、难度大的问题以及立方镜加工难，合格品率较低且立方镜随卫星上天占有载荷重量的问题；本发明采用工件坐标系替代立方镜坐标系，通过在航天器主体表面及参照物平面上的公共基准点上选取4-6公共基准点；利用激光跟踪仪采集公共基准点的坐标数据，建立公共坐标系；进行相应空间几何处理，建立基准坐标系；并在基准坐标系下利用激光跟踪仪通过软件拟合部组件表面计算部组件表面的法线和部组件轴线，通过与基准坐标系的比较计算，得到部组件的装配精度。本发明适用于航天产品总装精度的测量。

主权项

基于工件坐标系的航天器产品总装精度测量方法，特征在于包括以下步骤：步骤1、公共坐标系的建立：针对需要检测部组件安装精度的航天器主体，在航天器主体表面选取若干个公共基准点，在航天器主体目前所处位置的参照物平面上选取若干个公共基准点，并在所有的公共基准点中的4‑6公共基准点上设置光学反射器，即靶球；分别在A₁和A₂位置设置激光跟踪仪a₁和a₂；通过激光跟踪仪和靶球的配合，调节激光跟踪仪a₁获得公共基准点在激光跟踪仪a₁坐标系下的坐标数据；再利用激光跟踪仪a₂采集相同的公共基准点，获得相同公共基准点在激光跟踪仪a₂坐标系下的坐标数据；将两台激光跟踪仪分别采集得到的两组公共基准点坐标一一对应，通过Spatial Analyzer软件进行拟合，即令同一个公共基准点的两个三维坐标点尽量重合，完成公共坐标系的建立；步骤2、对公共坐标系下的公共基准点进行相应空间几何处理，建立基准坐标系：利用激光跟踪仪a₁和a₂采集航天器主体底面圆周上多个点，在基准坐标系下拟合这些点获得最小二乘平面，以该面的法线方向作为基准坐标系的X轴方向；利用激光跟踪仪a₁和a₂采集航天器主体上安装孔中的6‑8个孔的轴线，轴线与底面圆周相交成6‑8个标定基准点，拟合这6‑8个标定基准点获得空间圆，将该圆的圆心作为基准坐标系的原点O；令6‑8个标定基准点中有1个标定基准点为基准坐标系的Y轴上的点，根据右手定则，获得Z轴；步骤3、检测部组件的装配精度：多次在待检测部组件表面设置多个靶球，并通过激光跟踪仪a₁和a₂和靶球配合，将测量得到的点组合进行最小二乘面拟合，通过与基准坐标系的比较计算，得到部组件的装配精度；步骤4、针对其他待检测部组件，移动利用激光跟踪仪a₁和a₂，执行步骤1‑3，完成其他待检测部组件的安装精度测量。