激光跟蹤儀
激光跟蹤儀定義:
米的國際標準長度已經用光來定義。由于激光發散性很小,測距精度高,人們在幾十年前就開始用激光干涉儀來測距離。進而用它測直線度和角度,特別在較長距離的測量中發揮了它的優勢。但是激光干涉儀使用時要求找好準直,如果干涉鏡或反射鏡偏離了激光光軸,那么就出錯,而且不能斷光再續,必須重新再來,甚至中間有東西擋一下光也是如此。這些限制了它在空間坐標測量中的應用,另一方面激光終究是一個測長的工具,要用來做空間測量則必須尋求其他的定位裝置。
精度因素
由于激光跟蹤儀是利用激光測距,所以測距精度很高,但角度編碼器隨著距離的加大帶來的位置誤差亦很大,所以跟蹤儀本身主要是角度誤差。
在激光跟蹤儀的應用中靶標對測量精度的影響亦不可忽視,通常靶標外形為球形,內部為3個互相垂直的反射鏡(CCR)。若三個反射鏡的角點和外球的中心不重合或3個反射鏡面相互不垂直都會引起誤差,因此在同一次測量中推薦使用同一個反射鏡,同時反射鏡不要繞自身光軸轉動。
激光本身受大氣溫度、壓力、濕度及氣流流動的影響,所以大氣參數的補償對此儀器的正常使用十分關鍵。
面臨的問題:
發動機吊架主要用于航空發動機和機翼構架之間的緊密連接。該吊架對于乘客來說是看不見的,因為他們總是隱藏在符合空氣動力學要求的機翼外罩下面。雖然它們并不醒目,但卻是整個飛機結構中至關重要的安全要素。
起初,發動機吊架的測量和調節,主要采用克恩經緯儀、相機和標記位置的膠貼。到了1999 年,空中客車公司圣埃洛伊工廠購買了兩臺Leica LTD 500 激光跟蹤儀之后,每年都需要用激光跟蹤儀完成大約600 個發動機吊架的檢測。因為市場需求的旺盛,導致的產能提升逐漸超出了計量室的檢測能力。弗朗索瓦先生說:“從2006 年到2010 年,我們的產能目標將增加54%。為此,需要找到一個有效方法,克服這一瓶頸。
解決方案:
通過測量軟件的升級,使得兩臺Leica LTD 500 激光跟蹤儀平行設置,并且可以很容易的實現同步測量功能。
在原有的計量室內,發動機吊架的兩側可以同步測量,依據主要的結構參考點,可以建立兩個不同的坐標系:基于發動機和機翼之間的位置關系。此外,每臺激光跟蹤儀所測量的公共點坐標與另一臺同步。這些按照不同基準測量到的空間點坐標,可以在發動機坐標系進行比對,這主要是利用了EmScon軟件的矩陣運算功能,最終相關結果輸出到電子表格程序。