[发明专利]基于激光跟踪仪的飞机机身姿态计算方法

摘要

本发明公开了一种基于激光跟踪仪的飞机机身姿态计算方法。采用多个激光跟踪仪测量飞机机身上表达飞机姿态的测量点，通过这些测量点的测量值和处于理想的设计姿态下的理论值，计算飞机部件的当前姿态。本发明涉及的姿态计算方法考虑了对部分测量点的约束，以最小二乘误差表达作为目标函数，利用多目标最优化模型把约束和点匹配结合起来，利用牛顿法求解最优化问题，获得符合约束条件的飞机机身最佳姿态。本发明采用先进的激光测量技术，提高了飞机姿态测量的精度；使用多个点进行姿态评估，通过最优化函数将误差分布到各点，提高了姿态计算的准确性；姿态评估考虑测量点的约束，并可以通过手动调整权值来调节误差，增加了姿态计算的灵活性。

主权项

1.一种基于激光跟踪仪的飞机机身姿态计算方法，其特征在于包括如下步骤：1)在测量空间内，布置覆盖整个空间的5～12个公共观测点，并被激光跟踪仪测量到；2)利用激光跟踪仪测量公共观测点坐标，在现场建立一个参考坐标系，计算公共观测点在参考坐标系下的位置，称之为公共观测点的理论位置；3)根据机身数字化模型，设计一个飞机放置在现场的理想位置，此时，机身上各测量点在现场参考坐标系下的坐标值，称为测量点的理论值；4)各激光跟踪仪测量公共观测点，根据公共观测点的理论值和测量值对激光跟踪仪进行转站，使得激光跟踪仪的测量坐标系与参考坐标系重合；这一步通过操作跟踪仪的配套软件实现。5)测量机身上的姿态测量点，并根据姿态测量点的理论值和测量值计算机身姿态，姿态计算方法考虑了部分测量点的约束要求，以最小二乘误差表达作为目标函数，利用多目标最优化模型把约束和点匹配结合起来，利用牛顿法求解最优化问题，获得符合约束条件的飞机机身最佳姿态。