一种考虑长桁基准对齐及直线度要求的飞机机身对接调姿方法

摘要

一种考虑长桁基准对齐及直线度要求的飞机机身对接调姿方法，有五大步骤：利用激光跟踪仪测量固定机身段及调姿机身段端面基准点、直线导轨基准点及与调姿机身段连接的调姿系统三坐标定位器接头位置坐标；建立机身端面基准点匹配及直线度匹配目标函数，从而建立了飞机机身对接调姿计算的数学模型；采用Gauss‑Newton法进行飞机机身对接调姿模型迭代计算，得到调姿机身段与固定机身段最优对接的位置坐标及从初始位置到目标位置的变换矩阵；根据获得的变换矩阵计算与调姿机身段连接的调姿系统三坐标定位器接头目标位置坐标，通过调姿系统三坐标定位器从初始位置到目标位置的运动控制，实现调姿机身段与固定机身段对接。

主权项

一种考虑长桁基准对齐及直线度要求的飞机机身对接调姿方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：步骤一、利用激光跟踪仪测量固定机身段及调姿机身段端面基准点、直线导轨基准点及与调姿机身段连接的调姿系统三坐标定位器接头初始位置坐标，并将固定机身段、调姿机身段端面基准点、直线导轨基准点、与调姿机身段连接的调姿系统三坐标定位器接头初始位置坐标全部转换为全局坐标；步骤二、设调姿机身段通过绕x、y、z轴旋转θ_x、θ_y、θ_z角度，并沿x、y、z轴平移g_x、g_y、g_z，得到调姿机身段目标位置，利用最小二乘法，建立经旋转平移后调姿机身段端面基准点匹配及机身直线度匹配目标函数，并根据端面基准点匹配及机身直线度匹配的目标函数设置权值；步骤三、根据连续函数最小值原理，目标函数偏导数等于零，得到六个六元非线性方程组，从而建立了飞机机身对接调姿计算的数学模型；步骤四、利用Gauss‑Newton法进行飞机机身对接调姿迭代计算，给定初始值，采用Gauss‑Newton法数值求解非线性方程，若求解结果与目标值偏差较大，则以此次求解初值为下一次计算的初始值进行迭代求解，直到求解结果与目标值偏差在设定范围内；若在设定迭代次数仍不能收敛，则改变初始值重新进行计算，通过数值求解，得到了调姿机身段初始位姿与目标位姿的坐标变换矩阵；步骤五、利用步骤四得到的坐标变换矩阵，计算与调姿机身段连接的调姿系统三坐标定位器接头的目标位置，通过调姿系统三坐标定位器运动控制，实现调姿系统三坐标定位器接头从初始位置到目标位置的移动，保证调姿机身段从初始位姿到目标位姿的调整，从而实现与固定机身段端面基准点和机身直线度最优匹配对接。