激光跟踪仪组网测量在大型紧缩场反射面装调中的应用.pdf

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1、群彦簧岔2015年4月第2期激光跟踪仪组网测量在大型紧缩场反射面装调中的应用兰翔李晓星周国锋栾京东张航(北京航空航天大学机械工程及自动化学院，北京100191)摘要：针对大型紧缩场装调过程中单台激光跟踪仪测量范围有限的情况，提出采用两台或多台激光跟踪仪组建一测量网络进行大型紧缩场的装N_v-作。解决了组网过程中激光跟踪仪测量位置优化及坐标转换过程中公共点布置等问题，并将该测量方式成功应用于某大型紧缩场反射面装调中，保证了装调精度并提高了工作效率。关键词：紧缩场；测量网络；位置优化；公共点；装调精度ApplicationofLaserTrack

2、erNetworkMeasurementinAlignmentofLarge—scaleCompactRangeLanXiangLiXiaoxingZhouGuofengLuanJingdongZhangHang(SchoolofMechanicalEngineeringandAutomation，BeihangUniversity,Beijing100191)Abstract：Constructingameasurementnetworkwithtwoormorelasertrackerswaspresentedconsideringthe

3、limitedmeasurementrangeofonelasertrackerinthealignmentoflargecompactrange．Thelasertrackerlocationwasoptimized，andthecommonpointswereusedtocoordinatestransformationincontributingthenetwork．Themeasurementmethodwasappliedinalignmentoflargecompactrange，whichensuredhighprecision

4、andimprovedtheeficiency．Keywords：compactrange；meas~ementnetwork：locationoptimization；commonpoint：alignmentprecision1引言多，反射面的装调工作中发射面的定位以及检测是一项重要技术。激光跟踪仪是一种高端坐标测量设备，紧缩场天线是反射面天线的一种，由点馈源发出具有测量范围广，测量精度高，易于操作，便于携带的球面波信号，经过一个或者几个反射面的反射作等特点，因此广泛应用于目前的反射面检测与装调过用，形成平行性好的平面波，从而允许在室内进

5、行天程中，但是随着测量距离和测量角度的增大，激光跟线方向图、雷达散射截面等需要远场测试条件的电气踪仪的测量精度也在降低，对于大型的反射面单台激测量。目前国内紧缩场正在向高频率、大静区的方向光跟踪仪可能无法满足测量与装调的精度要求。发展，大型紧缩场反射器面板的制造精度要求和现场针对大型天线反射面的测量与装调，提出采用激装调精度要求，也随之越来越高。国内大型反射面天光跟踪仪组网测量解决单台测量达不到要求的问题。线的反射器面板一般采用分块制造，然后现场拼装，研究了组网过程中测量坐标系统以及各激光跟踪仪单块面板成形基于“点阵钉模、真空负压、蜂窝夹层”

6、各站位和空间回归点布置的问题，并将该研究成果应精密成形工艺制造【JJ。由于反射面尺寸大，分块数量用于反射面的现场测量与装调中。作者简介：兰翔(1991一)，硕士，航空宇航制造工程专业；研究方向：大型紧缩场应用激光跟踪测量技术测量及装调。收稿日期：2015-O卜22l8航天制造技术2激光跟踪测量系统的组网置的紧缩场，如图2，激光跟踪仪摆放X=O平面上。激光跟踪仪组网测量是指由两个或多个仪器利用公共点(回归点)的测量组成同一个测量网络，通过预先设置好的公共参考标志点的坐标转换，实现两次测量的坐标系一致，这样能够完整描述测量对象的位置和姿态信息，但

7、是转站仪器或坐标转换都会带来中心最低点测量误差；同样，当多台激光跟踪仪在不同位置时，0(0,0F)Z也通过坐标转换使它们各自的测量坐标系一致，完成描述被测物体的姿态信息。多台激光跟踪仪可以在多图2激光跟踪仪的测量位置站位协同工作，如图1所示(图中P1，P2，P3，P4为四个站位位置)。但法向测量不确定度并不能完全表征激光跟踪仪测量精度。最佳位置应该满足以下原则J：a．保证能测量所有的测量目标，包括反射面所有区域，馈源位置。b．在满足a条件下，保证所有反射面测量点的测pl量误差平方和最小，即满足测量误差最小二乘原则。如图3所示，尸，y}，z)表

8、示激光跟踪仪的测量位置，其中5表示测站号(对于一台仪器不能满足精图1多站位激光跟踪仪协同工作度要求的情况下，可以采用多台联网测量，组网测量中的跟踪仪的安置位置决定了