[发明专利]一种高展弦比飞机数字化整机坐标构建的方法

说明书

一种高展弦比飞机数字化整机坐标构建的方法，选取六个基准点，并将机翼的机身前侧基准点和机身后侧的基准点的中点连线进行一定角度的旋转后作为Y轴，并将机翼基准点在Y轴和机身前侧基准点的连线形成的面做投影后进行移动后作为X轴，建立笛卡尔坐标系作为该机体的坐标系，解决了现有的拟合方法进行机体坐标系建立时，由于机翼下垂量的问题导致拟合误差过大，从而无法精确的建立机体坐标系的问题。

技术领域

本发明涉及飞机装配技术领域，特别涉及一种高展弦比飞机数字化整机坐标构建的方法。

背景技术

目前在飞机装配过程中，多采用激光雷达、跟踪仪对飞机进行水平测量或相关系统的校准工作，工作的前提均需建立飞机的机体坐标系，机体坐标系为固定在飞行器或者飞机上的遵循右手法则的三维正交直角坐标系称，常规建立飞机坐标系的测量方法为，包括步骤如下：

1、采用直接测量或间接转站测量的方式，采集飞机机体的四个基准点和机翼的两个基准点数据。

2、导入飞机基准点的标称值进数据处理软件，采用最佳拟合的方法将标称值与测量值进行拟合以建立飞机机体坐标系。

高展弦比飞机采用上述测量方法建立机体坐标系时，存在问题如下：

1、在架上进行测量工作时，机翼需处于自然下垂状态，且自然下垂量达厘米级，与标称值差异较大；

2、空间最佳拟合法建立的坐标系是以“最小二乘法”等算法是使样本点到基准线的离差平方和达到最小时，以此条件建立的坐标系。当选取的测量点拟合误差超过软件的既定要求时，会影响整个坐标系建立的精度。

综上，采用常规拟合方法进行机体坐标系建立时，机翼下垂量较大、拟合误差较大，导致无法精确的建立机体坐标系，无法完成高精度的数字化测量工作。

发明内容

本发明的目的在于：提供了一种高展弦比飞机数字化整机坐标构建的方法，选取六个基准点，并将机翼的机身前侧基准点和机身后侧的基准点的中点连线进行一定角度的旋转后作为Y轴，并将机翼基准点在Y轴和机身前侧基准点的连线形成的面做投影后进行移动后作为X轴，建立笛卡尔坐标系作为该机体的坐标系，解决了现有的拟合方法进行机体坐标系建立时，由于机翼下垂量的问题导致拟合误差过大，从而无法精确的建立机体坐标系的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种高展弦比飞机数字化整机坐标构建的方法，包括以下步骤：

步骤S1：通过测量确定机身的6个基准点，分别为左2点、右2点、左3点、右3点、左14点和右14点，其中左2点和右2点为一组机身前侧左右对称点，左3点和右3点为一组机身后侧左右对称点，左14点和右14点为一组机翼左右对称点；

步骤S2：连接左2点-右2点形成直线2-2，连接左3点-右3点形成直线3-3，创建2’点为左2点和右2点连接线段的中点，创建3’点为左3点和右3点连接线段的中点，连接2’点和3’点形成直线2’-3’；

步骤S3：将直线2’-3’以直线2-2为轴线旋转，旋转角度α＝tan^-1(M/L_(2′-3′))，其中L_(2′-3′)为2’到3’的直线距离，M为2’点的高度减去3’点的高度，以旋转后的直线2’-3’为Y轴；

步骤S4：连接左14点和右14点为线段14-14，线段14-14在直线2’-3’与直线2-2形成的平面作投影，投影的线段为线段14’-14’；

步骤S5：平移线段14’-14’，使得线段14’-14’的中点和2’点重合，以此时的线段14’-14’所在的直线为X轴；

步骤S6：以2’点为原点，顺航向俯视坐标系，以X轴左向为正，Y轴逆航向为正，建立笛卡尔坐标系A，Z轴向上为正。