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航空航天技术
国内航空飞行器测控现状
更新时间：2011-06-27
1 水平测量法
水平测量法是采用水平测量点来反映装配情况。水平测量点是由工装按照工程设计要求，设计在装配型架上专门用于测量用途的专用指示器，在部件装配时落实在相应的部件表面规定的位置上（如涂红漆的冲点、特制铆钉、螺钉等作为测量记号）。
水平测量法实际上是将飞机理论模线转移到了产品部件表面的相应位置作为测量依据。因此，在测量过程中只要检查这些点的相对位置数据，就可以确定各部件的相对位置是否符合工程设计要求。
水平测量作为飞机出厂前的最后一道检验工序具有重要的地位，因此国内外均有进行水平测量的规定。目前国内各飞机制造厂主要采用的仍然是手工光学测量方法，利用气泡水准仪（经纬仪）配合标尺、铅锤等进行测量，与国外检测技术有相当差距，存在强度大、精度差、效率低等问题。国内如军机飞豹，民机新舟60机型等均采用水平测量方法检测全机外型。
2 工业测量系统
工业测量系统（Industrial-Measuring System, 简称IMS）, 是指用于工业产品的质量检验及装配的经纬仪交会系统。它利用空间前方交会原理，根据定点和定标原理，利用2台或2台以上的经纬仪组成的测量网络，配以相应的软件即可以开展测量工作。通过计算机实时地采集被测物体上各点的空间坐标，然后经过数据处理求得被测物体的有关参数，完成工业产品的质量检测以及指导装配工作。
目前，国内仅应用于工装型架装配、检查、调整等方面内容，检测范围窄、测量速度慢、设备仪器利用率低，在水平测量等产品质量检测控制方面的应用尚未开展。作者曾对数模测量技术试验设计进行了科学论证，通过有序的试验设计实施、详实严谨的试验设计论证、三维数模（CATIA理论数模）分析、与工装定位的数据比较等, 得了科学的试验成果，并指导运用激光跟踪仪测量飞机产品。目前，正在着手研究ARJ21支线飞机全机外型测控。
3 无工装定位数模测量技术
无工装定位数模测量技术是指放弃工装型架或在产品上借用小的工装夹具、工具作为基准，运用激光跟踪仪测量，直接在无工装定位的情况下对产品进行检测。随着CATIA计算机绘图数模技术的普及运用，ARJ21支线飞机总装要承接解决“不设置机身/ 机翼预对接合台”工装型架的议题重任。
从2005年初起，作者对该数模测量技术课题进行了初始研究；随着该课题的不断深入及取得的阶段成果，结合质量工程专业理论知识，通过系统的科学试验，对该创新技术在产品制造过程中的数模测量技术应用作出了可靠性的论证；并与课题组攻关人员一起对模拟产品外型面测量点作了对比分析。课题组从方便测试的角度出发，选取了16个测量点，分别进行了二次约束、三次自由的试验，以论证试验设计的实用正确性。
2006年8月，项目课题组在原测量方案认定的基础上，借用了波音平尾产品工装，根据新设置的测量基准点对平尾产品外型进行了模拟测量（约束/自由状态），得到了可喜的成果：
（1）试验结果。
试验验证了无工装定位测量技术是一种快捷简便、经济实用、确实可行的方法，其测量坐标基准点的偏差一般不超过0.07mm，最大不超过0.081mm，检测误差完全能满足工程图纸设计标准的要求。
（2）计算机数模分析结论。
在无工装定位的条件下，约束与自由状态下所测量的外型数据进行了对比（对比分析数据见下图“外翼模拟试验测量点记录”所示），被测点的数值基本是一致的，而且又与有工装定位的条件下外型测量数据作了比对，被测点的数值基本也是一致的。
（3）实测值与理论值数据对比。
通过对产品实测值与理论值数据对比分析，两者测量的平尾翼根区域数值均在工程设计公差范围内。仅发现在近翼尖部位有3～5点存在超差，最大超差值为2.4mm（超差值的换算按中国商飞112GD-001文件中的规定所得）。据ARJ21-700项目现有资料查阅，ARJ21-700飞机的单侧机翼（外翼）的翼尖最大水平测量公差为12mm。按比例测算，用无工装定位数模测量技术检测，外翼翼尖部位外型的最大偏差不会超过5～8mm。
（4）超差原因分析。
主要是平尾结构的翼尖部位刚性较弱、铆接变形及内部应变等引起，不影响翼根部与机身连接的外型面工程技术要求。
水平测量法是采用水平测量点来反映装配情况。水平测量点是由工装按照工程设计要求，设计在装配型架上专门用于测量用途的专用指示器，在部件装配时落实在相应的部件表面规定的位置上（如涂红漆的冲点、特制铆钉、螺钉等作为测量记号）。
水平测量法实际上是将飞机理论模线转移到了产品部件表面的相应位置作为测量依据。因此，在测量过程中只要检查这些点的相对位置数据，就可以确定各部件的相对位置是否符合工程设计要求。
水平测量作为飞机出厂前的最后一道检验工序具有重要的地位，因此国内外均有进行水平测量的规定。目前国内各飞机制造厂主要采用的仍然是手工光学测量方法，利用气泡水准仪（经纬仪）配合标尺、铅锤等进行测量，与国外检测技术有相当差距，存在强度大、精度差、效率低等问题。国内如军机飞豹，民机新舟60机型等均采用水平测量方法检测全机外型。
2 工业测量系统
工业测量系统（Industrial-Measuring System, 简称IMS）, 是指用于工业产品的质量检验及装配的经纬仪交会系统。它利用空间前方交会原理，根据定点和定标原理，利用2台或2台以上的经纬仪组成的测量网络，配以相应的软件即可以开展测量工作。通过计算机实时地采集被测物体上各点的空间坐标，然后经过数据处理求得被测物体的有关参数，完成工业产品的质量检测以及指导装配工作。
目前，国内仅应用于工装型架装配、检查、调整等方面内容，检测范围窄、测量速度慢、设备仪器利用率低，在水平测量等产品质量检测控制方面的应用尚未开展。作者曾对数模测量技术试验设计进行了科学论证，通过有序的试验设计实施、详实严谨的试验设计论证、三维数模（CATIA理论数模）分析、与工装定位的数据比较等, 得了科学的试验成果，并指导运用激光跟踪仪测量飞机产品。目前，正在着手研究ARJ21支线飞机全机外型测控。
3 无工装定位数模测量技术
无工装定位数模测量技术是指放弃工装型架或在产品上借用小的工装夹具、工具作为基准，运用激光跟踪仪测量，直接在无工装定位的情况下对产品进行检测。随着CATIA计算机绘图数模技术的普及运用，ARJ21支线飞机总装要承接解决“不设置机身/ 机翼预对接合台”工装型架的议题重任。
从2005年初起，作者对该数模测量技术课题进行了初始研究；随着该课题的不断深入及取得的阶段成果，结合质量工程专业理论知识，通过系统的科学试验，对该创新技术在产品制造过程中的数模测量技术应用作出了可靠性的论证；并与课题组攻关人员一起对模拟产品外型面测量点作了对比分析。课题组从方便测试的角度出发，选取了16个测量点，分别进行了二次约束、三次自由的试验，以论证试验设计的实用正确性。
2006年8月，项目课题组在原测量方案认定的基础上，借用了波音平尾产品工装，根据新设置的测量基准点对平尾产品外型进行了模拟测量（约束/自由状态），得到了可喜的成果：
（1）试验结果。
试验验证了无工装定位测量技术是一种快捷简便、经济实用、确实可行的方法，其测量坐标基准点的偏差一般不超过0.07mm，最大不超过0.081mm，检测误差完全能满足工程图纸设计标准的要求。
（2）计算机数模分析结论。
在无工装定位的条件下，约束与自由状态下所测量的外型数据进行了对比（对比分析数据见下图“外翼模拟试验测量点记录”所示），被测点的数值基本是一致的，而且又与有工装定位的条件下外型测量数据作了比对，被测点的数值基本也是一致的。
（3）实测值与理论值数据对比。
通过对产品实测值与理论值数据对比分析，两者测量的平尾翼根区域数值均在工程设计公差范围内。仅发现在近翼尖部位有3～5点存在超差，最大超差值为2.4mm（超差值的换算按中国商飞112GD-001文件中的规定所得）。据ARJ21-700项目现有资料查阅，ARJ21-700飞机的单侧机翼（外翼）的翼尖最大水平测量公差为12mm。按比例测算，用无工装定位数模测量技术检测，外翼翼尖部位外型的最大偏差不会超过5～8mm。
（4）超差原因分析。
主要是平尾结构的翼尖部位刚性较弱、铆接变形及内部应变等引起，不影响翼根部与机身连接的外型面工程技术要求。
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