2024年4月23日发(作者：)

飞机整机装配质量数字化测量技术

摘要：飞机几何外形即整机装配质量，直接影响整体装备的气动性能、隐身性能以及结构性能。

为更加准确、高效、全面地评价飞机整机装配质量，本文提出了基于固定式测量站的飞机整机装配

质量评价方法。首先介绍了整机固定式测量站的架构，对其包含的基站、激光扫描系统、自动化设

备和系统软件进行了简要的介绍，并对各系统之间的关系进行了阐述。然后，对测量设备的测量原

理、系统标定方法和坐标系配准方法进行了分析。

关键词：飞机；整机装配；数字化测量

引言

当前，航空制造业朝着高精度、高效率、低成本、柔性化的方向快速发展，产品零部件越来越

大且精度要求越来越高，尤其是其中的关键特性，如流体型面的轮廓度、对接同轴度、装配孔位置

度、连接面的间隙等。制造与装配过程中关键特性的微小偏差或波动会严重影响产品性能、降低效

率并造成能源的大量消耗。作为评价飞机整机装配质量的关键特性，飞机几何外形直接影响整体装

备的气动性能、隐身性能以及结构性能，因此，大型飞机整机几何外形的精确三维检测对于航空航

天领域高端装备制造具有重要意义。

随着激光跟踪仪、激光雷达、iGPS等高精度数字化测量系统的发展，飞机制造和装配过程中的

测量精度和测量效率有了极大提升。但对于飞机整机装配质量的检测，由于测量状态复杂、测量精

度及效率要求高、数据量巨大等问题，我国航空制造业仍普遍以部分特征点坐标值来表征飞机整机

装配质量的水平测量法。

1整机固定式测量站架构

整机固定式测量站主要包含基站、移动式激光扫描仪、自动化设备、系统软件四部分，如图1所

示。以安装在自动化设备上的移动激光扫描仪作为近距离终端测量设备，完成分区域精密点云测量;

利用基站建立全局测量坐标系，并完成移动式扫描仪位姿的定位跟踪;通过全局标定完成局部测量数

据向全局测量坐标系的统一转换，实现不同位姿下局部测量数据的拼接，各组成部分的具体功能如

下。