工业摄影测量技术发展及其在航空制造中的应用

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1、专稿工业摄影测量技术发展及其在航空制造中的应用黄桂平1,吕传景2,王伟峰2（1.华北水利水电大学，郑州450045；2.郑州辰维科技股份有限公司，郑州450001）[摘要]本文系统阐述了工业摄影测量技术的基本原理、发展现状及趋势，以及测量模式与其技术特点，并结合飞机部件外形测量与全尺寸飞机结构试验位移测量两个实例进行了应用分析，为我国航空制造中的大型复杂部件的快速自动化装配、检测等提供了借鉴和参考。[关键词]工业摄影测量；发展现状；航空制造[中图分类号]TB22，V26[文献标识码]A[文章编号]1003-5451(

2、2017)02-0005-04ApplicationofIndustrialPhotogrammetryTechnologyandItsDevelopmentinAeronauticalManufacturing122HUANGGui-ping，LVChuang-jing，WANGWei-feng（1.NorthChinaUniversityofWaterResourcesandElectricPower,Zhengzhou450045;2.ChenweiTecnologyCo.,Ltd.,Zhengzhou4500

3、01）[Abstract]Thedevelopmenthistory,currentsituation,developmenttrend,measurementmodeandthetechnicalcharacteristicsofindustrialphotogrammetryaredescribedsystematically.Theapplicationoftheprofilemeasurementofaircraftcomponentandthedisplacementmeasurementoffullsca

4、leaircraftstructuretestwereanalyzed.Itprovidesreferenceforthefastautomaticassemblyandtestingofthelargeandcomplexpartsintheaviationmanufacturingofourcountry.[Keywords]industrialphotogrammetry;currentsituation;aviationmanufacturing当前，航空制造业朝着高精度、低成本、柔性化、数杂程度日益提高，自

5、动化水平迅猛发展，飞机零部件的字化、自动化的方向快速发展，产品尺寸不断增大，复加工和装配越来越依赖于大尺寸精密测量技术和系统作者简介：黄桂平（1973-），男，博士，副教授，研究方向为大型结构与工程精密测量、工业摄影测量、大尺寸三维测量等。多次荣获国家及省部级科技进步奖。·5·工业摄影测量技术发展及其在航空制造中的应用[1]提供的技术保证。国外航空制造企业，如波音、空客、a1jXi−XSj+b1jYi−YSj+c1jZi−ZSjxij−x0j+∆xij=−fj洛克希德·马丁、

6、罗·罗等，其大尺寸精密测量技术的a3jXi−XSj+b3jYi−YSj+c3jZi−ZSj应用已由关键零部件的离线检测发展到贯穿于制造a2jXi−XSj+b2jYi−YSj+c2jZi−ZSjyij−y0j+∆yij=−fj和装配的检测过程控制和故障维护等全过程的在线a3jXi−XSj+b3jYi−YSj+c3jZi−ZSj自动化测量，测量依据也由二维图样发展为三维CAD（1）[2-3]模型。因此，大尺寸精密测量技术已经成为当前x0、y0、f为像片的内方位元素，分别代表像主

7、点与制造领域研究的热点问题。主距，是确定摄影相机镜头中心（摄影中心）相对于影以大飞机制造为代表的飞机数字制造技术的发像位置关系的参数，用以恢复摄影时摄影光束的形状；展，对精密测量技术提出了一系列新的要求，尤其是Xs,Ys,Zs,φ,ω,κ为像片的外方位元素，是表达像片或摄要求能够进行非接触式、现场在位测量，而且还要能影光束在摄影瞬间的空间位置与姿态的参数，ai、bi、ci够适应不同尺寸部件、尤其是大尺寸部件或整机的测（i=1、2、3...）为像片的三个外方位元素φ,ω,κ所组成量。考虑到现有的各类数字化测量技术手段，

8、如激光的9个方向余弦；Δx，Δy为各像点坐标相对其理论跟踪仪、电子经纬仪、电子全站仪、室内GPS、激光雷位置坐标（x，y）存在的小偏差（畸变）。达以及工业摄影测量技术等，由于在测量方式方法、由最小二乘平差原理，根据（1）式列出误差方程测量精度、测量范围、便携性等方面各具特色、各有优式，采用光束法平差算法进行求解，即可以获得物方势，所以它们分别被