客戶問題

        波導組件是航天器高頻信號傳輸系統的重要組成 部分 ，在航天器總裝過程中，都會涉及波導組件的安裝及對接操作，波導組件按星上布置可分為艙內波 導和艙外波導，艙內波導負責將艙內設備波導口引出至艙外，艙外波導負責連接艙內波導和艙外天線，由于 缺乏的波導對接口位姿測量手段，艙外天線波導 組件和艙內波導組件的對接一般是通過試裝進行匹配 對接，某些航天器型號由于艙內波導組件安裝路徑長 帶來的累積誤差會導致出艙波導對接口位姿和理論值 偏差較大，由于波導長度原因艙外天線的波導組件無 法通過調整環(huán)節(jié)匹配對接，艙內波導組件只能重新調 整安裝。由于航天器構形約束，重新調整艙內波導組 件可能導致大量的總裝關鍵操作，如做好調整標記后 使用吊具拆下天線、使用架車與外板對接并翻轉外板 到水平狀態(tài)重新調整波導，使用翻轉架車安裝外板、推 離架車后使用吊具安裝天線并重新安裝艙外波導，大 大增加了航天器總裝操作風險。因此需要研究一種高 效便捷的航天器跨艙對接波導組件位姿測量技術，實 現跨艙波導組件在結構艙板合艙前一次安裝到位，優(yōu) 化總裝流程，提高總裝效率。

解決問題

        由于波導組件對接面及波導表面安裝漆的敏感 性，跨艙對接波導組件位姿測量方法優(yōu)先采用光學非 接觸三維測量方法，常用的光學非接觸測量方法主要 包括相干光源干涉法、激光雷達成像法、被動立體視覺 測量法和主動式結構光測量法 。相干光源干涉法 系統搭建復雜，不適合工業(yè)在線制造過程中的快速測 量；激光雷達測量精度較高但測量設備測試過程中不 能移動，存在由于特殊工況無法觀察到目標特征的問 題；被動立體視覺攝影測量常需在測量目標上粘貼特 征點；主動結構光測量法通過向被測對象投影激光條 并通過攝像機對被測物體進行測量。針對波導組件位 姿測量工況，更適合使用手持式便攜測量設備。

下面介紹便攜式測量設備HandySCAN Black掃描儀的使用方法。

HandySCAN Black掃描儀的三角測距法的測量原理

工作流程

對數據進行采集

艙板平面及孔特征提取

跨艙對接波導法蘭CAD數據圖

調整前的波導對接法蘭位置偏差

調整前的波導對接法蘭位置偏差

HandySCAN 3D 激光掃描儀的三大特點

1、TRUaccuracy實際操作條件下的測量

• 實際操作條件下的高性：無論環(huán)境條件、部件設置和用戶情況如何，都能實現高性。

• 自定位：是一個數據采集系統，也是其自身的定位系統；無需配備外部跟蹤或定位設備，使用三角測量法來實時確定自身與被掃描部件的相對位置。

2、TRUportability隨時隨地享有 3D 掃描

• 獨立設備：無需外部定位系統，也無需使用測量臂、三角架或夾具。

• 便攜式掃描：適應各種場所，并且可以在內部或現場使用。

• 輕巧：重量不到 1 千克。

• 便攜：可裝入隨身攜帶的手提箱。

• 可在狹小空間內輕松使用。

3、TRUsimplicity超級簡單的 3D 掃描流程

• 用戶友好：無論用戶的經驗水平如何，都能在短時間內學習掌握。

• 快速安裝：能在 2 分鐘內啟動并運行。

• 直接網格輸出：無需執(zhí)行復雜的對齊或點云處理。

• 實時可視化：可以在計算機屏幕上看到自己正在執(zhí)行的操作，以及還需要執(zhí)行哪些操作。

• 多功能：幾乎無限制的 3D 掃描——不受部件尺寸大小、復雜程度、原料材質或顏色的影響。

                                                                                                                                        ----------------------------------來源于張　偉，楊再華，穆遠東，張延磊，徐波濤的論文