基于特征和约束的飞机反求建模

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1、万方数据第41卷第5期2009年lO月南京航JournalofNanjing空航天大学学报UniversityofAeronautics&AstronauticsV01．41No．50ct．2009基于特征和约束的飞机反求建模谭昌柏1’2张丽艳1卫炜1王志国1周来水1(1．南京航空航天大学机电学院，南京．210016；2．昌河飞机工业(集团)有限责任公司博士后工作站，景德镇，333002)摘要：提出了基于特征和约束的飞机外形和结构件反求建模方法。针对飞机测量数据，运用内存映射和栅格划分技术进行预处理，在此基础上实现了针对大规模测量数据的平

2、滑、修复、多视拼合及区域划分算法。根据飞机外形特点，综合运用分片连续样条曲面、裁剪曲面、规则曲面和直纹面拟舍方法求取全机外形，采用曲面变形技术修改外形以满足必要的工裳约束，提出了基于曲面、实体特征分解的飞机结构件反求方法；设计了凸块、型腔等基本特征识别和参数提取算法，以及反隶平面轮廓线和辅助参数重建拉伸、旋转、扫掠等复杂轮廓特征的算法。对于二次曲面，识别曲面类型及约束，然后基于约束重建了曲面整体。对于飞机外形相关的结构件，当贴合面较窄、外形线接近于直线时，采用直纹面逼近，否则由蒙皮曲面等距间接求取。最后，各重建特征通过裁剪、缝合、特征融合

3、等操作得到最终实体模型。关键词：飞机；数据处理；模型重建；飞机建模中图分类号：TP391．7文献标识码：A文章编号：1005—2615(2009)05—0581-07AircraftModelReconstructionBasedonFeatureandConstraintTanChangbail“，ZhangLiyanl，WeiWeil，WangZhigu01，ZhouLaishuil(1．CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，UniversityofAeronautics8LAstro

4、nautics，Nanjing，210016，China；2．Post—DoctoralScientificResearchStation，ChangheAircraftIndustriesGroup，Jingdezhen，333002，China)Abstract：Amethodologyforfeature&constraint—basedmodelreconstructionfortheaircraftcontourandstructuralpartsisproposed．Anapproachbasedonmemorymapping

5、andgridpar-titionisusedtOpreprocessthemassivemeasureddata．Thehighefficiencydataprocess，suchasdenoising，repairing，registration，andsegmentation，iscarriedout．Accordingtothechar—acteristicsoftheaircraftcontour，smoothpiecewisesplinesurface，trimmedsurface，regularsurface。andrule

6、dsurfaceareusedtOrebuildthesurfacemodeloftheaircraftcontour．Ifnee—essary，theresultingsurfacescanbemodifiedtoaccordwiththeconstraintsofexistingcrafte—quipments．Athoughtbasedonthesurfaceandthesolidfeaturedisassemblyisproposedforaircraftmodelreconstructionofstructuralparts．T

7、healgorithmsforthefeaturerecognitionandthefeatureparameterextractionaredesignedtoreconstructsuchelementaryfeaturesastheblockandthepocket．Theconstraint—basedquadricsurfacefittingisalsodiscussed．Forthestructuralpartconjointwiththeaircraftcontour，thesurfacefeatureconjoinings

8、kinwiththenarrowareaisapproximatedbytheruledsurface，andisgeneratedbytheoffsettingaircraftcontour