老龄飞机机翼变形光学测量法的研究

论文摘要

机翼在飞行时肩负着关键作用,飞机经过长年累月的飞行和无数次的起飞和降落,飞机上的很多元器件已经老化,飞机机翼处于极度疲劳的状态。进入21世纪来的近10年,有关老龄飞机的空难频频发生,造成的经济损失极为严重,发生事故的原因多是对老龄飞机的检修不当造成的,目前对老龄飞机的检测方式主要是无损检测,应用在民用航空器的关键部件,并不适用于航空器的整机身检测。民用航空器的无损检测多是在役检查,实施无损检测工作时存在着接近困难、表面状况复杂、缺陷形式复杂多样等等问题,效率比较差。基于无损检测存在的这些问题,由此本文提出一种便捷高效的方法,检测老龄飞机的机翼变形分析飞机的老龄化程度。针对机翼的跨度大,不易在室内进行三维测量,本文设计了非接触的大空间摄影测量方案。在测量现场图像采集过程中,提出了一些关键的注意事项,以提高摄影测量精度。利用姿态估计算法求解初始绝对方位求解,基于共面约束求解相对方位,利用串并联成像减小图像拼接时的累积误差,最终以共线性方程为模型采用光束法平差解求待测点三维坐标。此设计测量速度快,且对现场设备操作简单,可以实现对航空器的整机身检测。最后用激光跟踪仪测量部分关键点的三维坐标,验证了这种方法的可行性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 老龄飞机机翼测量的研究意义
• 1.1.1 机翼在飞机结构设计中的作用及飞行中机翼的重要性
• 1.1.2 测量老龄飞机机翼变形的意义
• 1.2 老龄飞机的国内外研究现状
• 1.2.1 老龄飞机的研究现状
• 1.2.2 老龄飞机机翼变形光学测量的研究现状
• 1.3 研究老龄飞机机翼变形光学测量法的关键技术分析
• 第二章 像机外部方位的求解
• 2.1 图像采集和质心定位
• 2.1.1 图像采集过程中的注意事项
• 2.2 利用姿态估计算法求解初始绝对方位的求解
• 2.2.1 自动定向棒的识别
• 2.2.2 利用姿态估计算法求解初始绝对方位
• 2.2.3 编码特征点的识别和匹配
• 2.3 基于共面约束的像机外部方位的相对定位
• 2.4 串并联成像基站坐标系的相互转换
• 本章小结
• 第三章 空间三维点测量方法的研究
• 3.1 空间三维点测量模型的提出
• 3.2 空间三维点模型的求解
• 本章小结
• 第四章 试验数据的验证
• 4.1 现场采集图像
• 4.2 试验验证
• 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 作者简介