飛行器增強的參考系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及制造飛行器中使用的測量系統(tǒng)，更具體地，涉及實現(xiàn)更精準(zhǔn)的飛行器表面對齊、飛行器形狀檢驗和左右機翼改善的對稱性。
【背景技術(shù)】
[0002]飛行器和其他復(fù)雜產(chǎn)品的制造商可能期望精準(zhǔn)測量他們的完成的產(chǎn)品?？赡茈y以在完成的飛行器上發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定、可重復(fù)和易于獲得的測量目標(biāo)點。相同型號和完全相同規(guī)格的兩個或更多個飛行器可能在制造完成時尺寸并不完全相同。例如，將引擎和機翼附接到機身潛在地改變了機身的形狀和大小。形狀、大小和機翼位置在給定時間還可能受到燃料水平的影響。如果機翼沒有精確定位在機身上，那么機翼的翼尖可能不會如期望的那樣相互對齊。
[0003]先前，傳統(tǒng)上依賴于對齊點圖紙。特殊鉚接的緊固件(偶爾將其稱為“黃金鉚釘”)提供用于測量的標(biāo)稱X值、y值和Z值，并且整修依賴于這些標(biāo)稱位置點且地面人員依賴于這些標(biāo)稱位置點對飛行器的特定部件進行加工、重新加工或更換。
[0004]先前，陀螺儀或預(yù)測墊片工藝被用于測量飛行器的部件之間的關(guān)系。很多測量僅僅包括表面到表面接觸部件。很多測量點和校準(zhǔn)點可能被覆蓋，因此一旦飛行器開始使用則不再能夠獲得。因此，期望具有考慮到上面討論的問題和其他可能的問題中的至少一些的用于飛行器計量的方法和設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]說明性實施例提供一種在飛行器中參考點的方法。該方法包括將第一測量設(shè)備臨近飛行器的第一門放置。該方法還包括將第二測量設(shè)備臨近飛行器的第二門放置。該方法還包括確定相對于第一測量設(shè)備的第二位置的第二測量設(shè)備的第一位置。該方法還包括將第一多個反射設(shè)備臨近第一門放置在飛行器內(nèi)部。第一多個反射設(shè)備與第一測量設(shè)備在第一光學(xué)路徑中。該方法還包括將第二多個反射設(shè)備臨近第二門放置在飛行器內(nèi)部。第二多個反射設(shè)備與第二測量設(shè)備在第二光學(xué)路徑中。該方法還包括測量從第一測量設(shè)備到第一多個反射設(shè)備的第一距離。該方法還包括測量從第二測量設(shè)備到第二多個反射設(shè)備的第二距離?；诖_定的第二測量設(shè)備的位置并進一步基于第一距離和第二距離，該方法還包括確定第一多個反射設(shè)備中的每個設(shè)備和第二多個反射設(shè)備中的每個設(shè)備之間的第三距離。第三距離為飛行器的機身和機翼中的至少一個上的多個點提供測量基線。
[0006]說明性實施例還提供一種在飛行器中參考點的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括臨近飛行器的第一門的第一測量設(shè)備。該系統(tǒng)還包括臨近飛行器的第二門的第二測量設(shè)備。該系統(tǒng)還包括臨近第一門放置在飛行器內(nèi)部的第一多個反射設(shè)備。第一多個反射設(shè)備與第一測量設(shè)備在第一光學(xué)路徑中。該系統(tǒng)還包括臨近第二門放置在飛行器內(nèi)部的第二多個反射設(shè)備。第二多個反射設(shè)備與第二測量設(shè)備在第二光學(xué)路徑中。測量從第一測量設(shè)備到第一多個反射設(shè)備的第一距離。測量從第二測量設(shè)備到第二多個反射設(shè)備的第二距離，并且基于確定的第二測量設(shè)備的位置并進一步基于第一距離和第二距離，確定第一多個反射設(shè)備中的每個設(shè)備和第二多個反射設(shè)備中的每個設(shè)備之間的第三距離。第三距離為飛行器的機身和機翼中的至少一個上的多個點提供測量基線。該多個點可以包括與護板燈(strakelet light)關(guān)聯(lián)的點。護板燈是將著陸滑行燈固定到飛行器的機翼的結(jié)構(gòu)。
[0007]說明性實施例還提供一種在飛行器中參考點的方法。該方法包括確定用于飛行器的機身中的第一多個點的測量基線，測量基線包含確定的第一多個點中的每個點之間的距離和第一多個點中的每個點與臨近飛行器的第一門定位的第一測量設(shè)備之間的距離。該方法還包括將至少第一光從第一測量設(shè)備投射到至少一個反射設(shè)備，該反射設(shè)備固定到附接到飛行器的至少一個機翼的至少一個翼尖，從而確定從測量設(shè)備到該至少一個反射設(shè)備的至少一個距離。該方法還包括基于確定的至少一個距離并基于測量基線，確定飛行器上的至少一個機翼的位置的適合性。
[0008]上述特征、功能和益處可以在本發(fā)明的各種實施例中獨立實現(xiàn)，或者可以被組合到其他實施例中，其進一步細節(jié)能夠參考下面的描述和圖示看到。
【附圖說明】
[0009]說明性實施例中被認為是新穎性特征的特性在所附權(quán)利要求中闡述。然而，通過結(jié)合附圖閱讀而參考下面的本發(fā)明的說明性實施例的【具體實施方式】，將會更好地理解說明性實施例以及優(yōu)選使用方式、進一步的目標(biāo)及其特征，其中:
[0010]圖1示出根據(jù)一個說明性實施例的飛行器增強的參考系統(tǒng)的方框圖；
[0011]圖2是根據(jù)一個說明性實施例的一種在飛行器中參考點的方法的流程圖；
[0012]圖3是根據(jù)一個說明性實施例的一種在飛行器中參考點的方法的流程圖；
[0013]圖4是一種制造商用飛行器的方法的流程圖；
[0014]圖5是根據(jù)一個說明性實施例的一種飛行器增加的參考系統(tǒng)的部分的圖示；
[0015]圖6a是根據(jù)一個說明性實施例的一種飛行器增強的參考系統(tǒng)的圖示；
[0016]圖6b是根據(jù)一個說明性實施例的一種飛行器增強的參考系統(tǒng)的圖示；
[0017]圖7是一種商用飛行器的方框圖；以及
[0018]圖8是根據(jù)一個說明性實施例的一種數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的圖示。
【具體實施方式】
[0019]說明性實施例認識并考慮到先前實施方式的限制。提供了用于確保商用噴氣式飛行器的全部尺寸的精確和可重復(fù)測量的方法?？梢葬槍唧w飛行器建立基準(zhǔn)參考系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以被存儲并被作為將來應(yīng)用的基礎(chǔ)。
[0020]說明性實施例提供至少兩個測量設(shè)備，其被靠近飛行器的外部放置，每個測量設(shè)備都具有通過打開的門進入飛行器的清晰的光學(xué)視線。測量設(shè)備彼此同步并生成到反射設(shè)備的激光或其他線性信號，所述反射設(shè)備位于飛行器內(nèi)部、靠近每個打開的門。在一個實施例中，反射設(shè)備位于可以永久固定到飛行器的鈦墓碑紀(jì)念碑(tombstone monuments)上。
[0021]測量設(shè)備可以是激光跟蹤設(shè)備，首先將激光指向彼此從而建立它們的相對位置。在一個實施例中，每個測量設(shè)備接著將激光指向飛行器內(nèi)部、靠近它們的反射設(shè)備并使用這些指向的激光測量到反射設(shè)備的距離。
[0022]基于測量設(shè)備之間的距離和它們的相對位置以及從測量設(shè)備中的每個設(shè)備到它們臨近的反射設(shè)備的距離，建立測量基線。計量應(yīng)用程序記錄相對位置和距離，并且可以開發(fā)測量基線。額外的反射設(shè)備可以放置到翼尖處和飛行器的機翼和機身上的各種其他點上。進一步激光被指向額外的反射設(shè)備，并且距離被計算并被提供給計量應(yīng)用程序以進一步補充與放置在飛行器內(nèi)部的反射設(shè)備相關(guān)的距離信息。
[0023]飛行器的形狀和機翼位置可以隨著添加重型組件以及隨著燃料水平改變而改變。因此，使用所提供的系統(tǒng)生成的數(shù)據(jù)進行的計算可以用于確定飛行器中的機翼和其他組件的放置的適宜性。在重型組件(例如引擎和起落架)被安裝到飛行器上之前和之后的制造期間，可以進行進一步觀測?？梢栽陲w行器中的各種燃料水平上進行進一步觀測和分析。
[0024]說明性實施例提供用于交通工具(具體是飛行器，更具體地是商用噴氣式飛行器)的全部尺寸的精確和可重復(fù)測量的系統(tǒng)和方法。然而，說明性實施例可以通過使用類似于本文描述的那些技術(shù)的技術(shù)、使用選擇的測量點，被應(yīng)用到任何交通工具。測量可以促進實際完成的飛行器尺寸和工程要求的比較。說明性實施例建立的測量基準(zhǔn)成為完成的飛行器的內(nèi)建特征，并且提供測量關(guān)鍵特征的一致性參考標(biāo)準(zhǔn)。
[0025]通過使用說明性實施例生成的各種數(shù)據(jù)可以用于識別和控制制造過程并系統(tǒng)性地降低差異?？梢酝瓿善谕某晒?，其中飛行器需要更少用于制造差異性的補償，其中補償包括對飛行控制面、墊片和填充料以及可移除部件的重復(fù)裝配的調(diào)整。飛行器性能還可以通過使飛行器配置能夠滿足設(shè)計要求而獲益。
[0026]說明性實施例可以促進改善的燃料效率并提供單個的飛行器形狀的可保證檢驗。可以更容易地進行護板燈和著陸燈的校準(zhǔn)和設(shè)置。可以減少平視顯示器校準(zhǔn)時間以及改善機翼對稱性。由于飛行器組件的位置更加精確，說明性實施例可以促進合并飛行器的變化的時間和質(zhì)量以及飛行器在地面上時的維修的改進。
[0027]說明性實施例促進準(zhǔn)確的機翼形狀、對稱性、入射角和反角(dihedral angle)的測量，其中反角為相對于機翼固定的飛行器的機翼的水平面的向上角。準(zhǔn)確的垂直尾翼、水平安定面形狀和機翼的關(guān)系可以被測量并被記錄。這種大區(qū)域的測量可以促進飛行器變形或形狀改變的檢測，并且可以促進飛行器測量轉(zhuǎn)換可重復(fù)性。
[0028]現(xiàn)在參考附圖。圖1示出根據(jù)一個說明性實施例的一種飛行器增強的參考系統(tǒng)的方框圖。圖1描述了包括飛行器102的系統(tǒng)100。圖1中的飛行器102被示為商用噴氣式飛行器；然而，說明性實施例通?？梢詰?yīng)用到任何飛行器和大多數(shù)交通工具。飛行器102在下文相對圖4進一步詳細描述。系統(tǒng)100還包括測量設(shè)備104和測量設(shè)備106，該測量設(shè)備可以是激光跟蹤設(shè)備。測量設(shè)備104和測量設(shè)備106可以將激光指向彼此，以便測量彼此之間的距離。在計量計算的幫助下，測量設(shè)備104和測量設(shè)備106相對于彼此的相對位置可以被確定。
[0029]說明性實施例可以變化。例如，盡管說明性實施例描述了激光器的使用，也可以使用其他光學(xué)設(shè)備，包括發(fā)光器件(LED)或其他光源。在一些說明性實施例中，可以采用聲學(xué)距離測量法。因此，說明性實施例并不限于激光器或光反射器。本文對使用基于激光器的距離測量系統(tǒng)的任何引用還應(yīng)當(dāng)被潛在地解釋為不同的距離測量系統(tǒng)。
[0030]在一個實施例中，測量設(shè)備104臨近飛行器102的門108安置。在一個實施例中，門108是飛行器102的左舷后門。
[0031]在一個實施例中，測量設(shè)備106臨近飛行器102的門110安置。在一個實施例中，門110是飛行器102的左舷前門。
[0032]如圖所示出的，測量設(shè)備104和測量設(shè)備106可以將激光、光或光束指向彼此以測量測量設(shè)備104和測量設(shè)備106之間的距尚。測量設(shè)備104和測量設(shè)備106之間的這些激光在圖1中由激光112表不。
[0033]系統(tǒng)100還包括反射設(shè)備114和反射設(shè)備116。反射設(shè)備114位于飛行器102內(nèi)部、靠近門108，其中測量設(shè)備104和反射設(shè)備114中的每個設(shè)備之間具有清晰的光學(xué)視線。反射設(shè)備116可以位于飛行器102內(nèi)部、靠近門110，其中測量設(shè)備106和反射設(shè)備116之間具有清晰的光學(xué)視線。反射設(shè)備114和反射設(shè)備116可以是工具球反射器。
[0034]說明性實施例認識和考慮到反射設(shè)備114和反射設(shè)備116中的每個設(shè)備中的三個可以在產(chǎn)生飛行器尺寸測量值時提供滿意效果。在不同實施例中，可以部署比反射設(shè)備114和反射設(shè)備116中的每個設(shè)備中的三個更多或更少的設(shè)備。
[0035]反射設(shè)備114和反射設(shè)備116中的每個設(shè)備可以位于墓碑裝置上，例如下面更詳細描述的圖5中示出的墓碑裝置(tombstone fitting) 502。墓碑裝置被定義為螺栓或其他緊固件，其被安裝在交通工具(例如飛行器102)的地板中并且還被安裝在地板下的凹陷中或臨近地板的凹陷中。墓碑裝置可以在制造期間安裝。墓碑裝置可以在飛行器102的整個壽命期間保持在合適位置