[发明专利]基于激光跟踪仪的飞机部件对接过程中定位点的测量方法

权利要求书

1.基于激光跟踪仪的飞机部件对接过程中定位点的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、在飞机部件对接现场所在位置，选取布设于地面的TB点或ERS点做为公共观测点，所述公共观测点能够被激光跟踪仪测量到，该公共观测点的数量大于7；

步骤2、利用激光跟踪仪测量公共观测点坐标，获得这些点在激光跟踪仪测量坐标系下的测量坐标

步骤3、结合公共观测点的理论坐标和测量坐标确定激光跟踪仪测量坐标系与飞机部件全局坐标系的映射关系；

步骤4、将飞机部件通过工艺接头设置在定位器顶端上，该工艺接头的支撑球面与定位器顶端上的支撑球窝相配合；

步骤5、根据工艺接头球心已知理论坐标确定工艺接头球心坐标再根据工艺接头球心坐标确定飞机部件上的定位测量点在全局坐标系下的计算坐标

步骤6、根据步骤5中的在全局坐标系下的计算坐标确定定位测量点在激光跟踪仪测量坐标系下的计算坐标

步骤7、调整激光跟踪仪控制器的测量头，使其旋转定位至坐标所在方向；

步骤8、利用激光跟踪仪在坐标周围区域实施十字螺旋搜索，搜索到定位测量点处靶球后，对其进行测量，获得定位测量点精确测量坐标再继续进行搜索，直至所有的定位测量点都被测量完毕为止。

2.根据权利要求1所述的基于激光跟踪仪的飞机部件对接过程中定位点的测量方法，其特征在于，步骤3中结合公共观测点的理论坐标和测量坐标确定激光跟踪仪测量坐标系与飞机部件全局坐标系的映射关系具体为：

(1)激光跟踪仪测量坐标系与全局坐标系之间映射的转换模型函数为：

XiT=AXiM+XO---(1)]]>

其中映射矩阵A=cθcψsφsθcψ+cφsinψ-cosφcosψsinθ+sinφsinψ-cθsψ-sφsθsψ+cφcψcosφsinθsinψ+sinφcosψsθ-sφcθcosφcosθ;]]>i＝1，2，…，n；n为飞机部件定位测量点数，φ、θ、ψ为欧拉角，X^O为激光跟踪仪测量坐标系原点在全局坐标系下的值；

(2)以阻尼最小二乘法为基础，将式(1)转化为

f1(x1,x2,...,xn)=0··············fm(x1,x2,...,xn)=0---(2)]]>

简化为f(x)＝0；

(3)使用迭代法求解上述方程，最终获得矩阵A及X^O：

xk+1=xk+Pk(Df(xk)TDf(xk)+μI)Pk=-Df(xk)Tf(xk)---(3)]]>

其中：

式中：P_k为计算步长、Df(x)为f(x)的Jacobi矩阵；μ为阻尼值；I为单位矩阵。