摘要：现代飞机等大型复杂产品的制造能力是衡量一个国家工业基础、科技领先水平、综合国力和国防现代化程度的重要指标，它可以反映一个国家的综合实力、军事威慑能力和国际影响力。整个过程涉及数千个零件、工装、夹具、工具、装配作业等，其特点是总体结构复杂，工艺难度大，装配误差控制困难，是整个飞机制造过程的领先、关键和核心技术。本文首先介绍了数字测量技术，然后介绍了数字测量技术在飞机装配中的优势，最后举例说明了数字测量技术在飞机检测中的应用。

关键词：数字化测量技术;飞机装配;飞机检测

随着航空航天工业的发展，现代飞机制造对飞机应用性能的要求逐渐提高，对飞机装配工作的精密度和高科技应用的要求也逐渐提高。飞机装配涉及到很多专业领域，装配过程比较复杂，工作难度也比较大[1]。同时，科学技术的发展和进步，促进了数字测量技术的不断发展成熟，其应用范围也在不断扩大，应用到飞机装配工作中可以有效的提高装配工作的准确性和效率，研究其装配应用方式，对提高飞机装配工作质量具有重要意义。

1数字化测量技术简介

目前，我国飞机制造业广泛应用的数字化测量技术有三种[2]：基于激光雷达原理的非接触式数字化测量技术、基于iGPS的装配定位辅助测量技术、结合多数字语音系统辅助装配定位测量技术。根据GPS测量原理，在21世纪初，人们提出了基于区域GPS技术的三维测量的思想，进而开发了一种高精度、高可靠性、高效率的室内GPS（iGPS）。主要用于解决大尺寸空间测量定位问题，根据飞机高精度装配的需求，采用多数字系统结合辅助装配定位和检测技术，可以解决各种飞机的高精度定位和装配问题。激光雷达与iGPS的组合是最常见的辅助装配形式。

2数字化测量技术在飞机装配工作中的优势

随着飞机装配精度要求越来越高，数字化测量技术的应用在很大程度上促进了飞机装配技术的提高，主要有以下几点优势：（1）成本控制。数字测量技术的有效应用，可以很好地控制飞机装配工作的成本，对降低成本非常有利。原来的传统飞机装配工作模式下，企业需要输入人力资源大，在装配时的实现生命周期长，成本操作相对复杂，所以飞机组装成本非常高，数字测量技术虽然在应用上需要在技术和设备方面投入成本[3]，但是，飞机装配工作的效率可以大大提高，并且飞机装配工作的周期可以大大压缩，从而达到降低生产成本的工作目标。（2）现代化的工作方法。在数字化测量技术下实现飞机装配工作的现代化，由于实施数字化技术，需要依靠多种系统协调运行技术，主要包括电气控制系统、电子信息操作系统、数字化装配系统是高度专业化的技术操作系统，主要通过计算机技术的有效应用，对各个技术系统进行动作指令的释放，然后获得相应的测量数据，然后对测量结果进行科学合理的实施分析，使现代工作模式在飞机装配工作中得以发挥应用;（3）扩大空间。数字测量技术的应用可以有效拓展空间测量技术的应用，在国内航空工业不断发展的过程中，对新型飞机装备、研发、设计、制造工艺、特别是直升机型航空装备，传统测量技术的应用受到一定程度的限制，基于数字测量技术可以填补传统测量技术中存在的不足，促进航空航天工业的发展。

3数字化测量技术在飞机检测中的应用

3.1飞机外形检测方面的应用

随着飞机制造技术的快速发展，数字化检测技术已成为控制、检测和保证飞机装配精度和整个结构可靠性的关键和核心[4]。激光跟踪仪测量系统，是指一套主要由激光测距、激光跟踪头、反射目标、控制器、测量附件和用户计算机等功能组成的测量系统，它还配备有绕两轴旋转角度测量机构，形成完整的球坐标测量系统，可用于测量静态目标，也可用于跟踪、测量运动目标。飞机产品形状精度的测量是一项复杂而细致的工作。飞机产品结构复杂、形状多样、精度要求高、现场环境复杂多变，给测量检测工作带来了极大的挑战。因此，不同的产品需要不同的测量过程和测量环境，主要包括需求分析、测量设备选型、人工标记的区域划分、平面布局规划、摄影、旨在快速准确地获取飞机产品轮廓形状精度和尺寸公差控制、空间位置等实时信息，判断和预防制造或装配问题，控制装配的最终产品质量，实现了传统的装配定性检测经过先进的定量检测监控在装配过程中的数字化改造，大大提高了现代飞机装配的质量和效率，并能更好地适应现代飞机设计，数字化保证飞机整体结构的可靠性和安全性，全面提高飞机制造精度和发展水平，突破传统的飞机生产模式。

3.2飞机产品检测方面的应用

以尾段后梁接头测量为例，激光跟踪器被放置在一个方便测量的所有尾段后梁接头特征的位置，联合随机测量坐标系统和测量后梁接头并进行数据记录，将获取的TXT格式的数据导入SA软件进行分析[5]。首先，建立坐标系A：在上关节和下关节各点处建立一条直线作为z轴，以上关节的TOP点为原点，以SPAR1的方向为x轴。选择A坐标系作为当前坐标系，执行以下操作：沿z轴旋转坐标系，直到SPAR1和SPAR2之间的X值差小于0.001英寸;其次，将坐标系A沿X轴平移9.069英寸，得到理论坐标系。此时原点的坐标为理论值，其他点的坐标为理论坐标系中的实测值，可以与理论值进行比较。通过测量的关键特征点后方的顶肋关节和尾部，对对接位置的主要特征进行了分析，快速、准确地评估，提供了对总装质量检验的支持。产品测试需要规划测量方案，对测量数据进行分析和处理。需要解决的测量方案的规划和设计：各种测点的结构设计，如接地标点、零件上的定位测点、工装上的ERS测点等。各种测点的布置设计，即上述测点在地面、飞机产品、工装等上的分布。最后是测量仪器和设备的选择。测量数据的分析和处理不仅包括目标点的坐标值是否在公差范围内，还需要综合考虑构件的关键要素。产品的关键要素和特征点包括：桁架对接水平差、车架间距、蒙皮上的接缝尺寸差和与产品本身的重要交叉接缝。如果目标点的坐标值在公差范围内，但关键要素的偏差较大，则应根据上述要素的重要性进行权重分配，并再次进行分析评价。

参考文献

[1] 赵岩.数字化测量技术在飞机装配中的使用[J].军民两用技术与产品，2018（18）：108.

[2] 邹冀华，刘志存，范玉青.大型飞机部件数字化对接装配技术研究.计算机集成制造系统，2017，13（7）：1367-1373.

[3] 于勇，陶剑，范玉青.大型飞机数字化设计制造技术应用综述.航空制造技术，2019（11）：56-60.

作者简介：金启春（1981.09.04），男，汉族，云南腾冲人，职称：助理工程师，大学本科，从事飞机维修工作。