| 成果简介： |
重大技术装备是国之重器，事关综合国力和国家安全。装备制造业基础性强、关联度高，决定着整个制造业的水平。当前中国在重大技术装备领域取得了举世瞩目的成就，但部分关键核心技术仍然受制于人。就中国重大技术装备来讲，通过技术引进、消化吸收再创新是实现中国自主创新的一种重要的发展模式。
在航天、航空、核电、大型装备等领域，为达到理想的功能特性，产品外形往往被设计成自由曲面，大型空间自由曲面由于空间分布广、各向分布不均匀、曲率变化不规律等特点，致使产品加工难度大、加工效率低，严重制约了中国在高端制造领域的发展。
如中国从国外进口的某型号大型运输机，需对该机型进行全要素测绘与逆向建模包括整机全要素型面、接口、零组件等。被测飞机机身长约50m，高约15m，翼展长约50m，要求整机测量精度优于5mm，部件间相对位置精度优于2mm。再如，目前世界上规模最大、技术难度最高的通航建筑物三峡大坝升船机，采用长螺母短螺杆结构，利用螺母螺杆爬升垂直提升方式，最大垂直升降高度113米，可通过3000吨级的船舶。其核心部件螺母柱加工精度要求高，装配精度要求更高，对检测手段的精度也提出了非常苛刻的要求。更如安装在中国二重的全球最大的800MN模锻压机的研制过程中其关键核心部件尺寸巨大（总高度43米）、吨位重（近3万吨），体现了中国的极限制造能力，其检测技术难度也非常高。目前，所有军机、80%民机关键模锻件国内制造都是在该压机上生产。在当前背景条件下，项目参与单位以重大技术装备实现国产化为己任，针对无理论模型的大型空间自由曲面结构优化设计与再制造的需求，对大型空间自由曲面全要素测量与逆向建模开展深入研究，主要成果如下：
1、解决了工业摄影测量系统和手持激光扫描仪合作目标通识的难题，发明了工业摄影测量和手持激光扫描仪通识性合作目标。
2、开发了多源测量数据无缝融合技术，实现了多终端合作目标间数据的无损共享；
3、针对多终端测量装置大尺寸测量精度衰减严重难题，发明了双/多层控制网加密控制技术，采用统一光束法平差对控制网精度进行整体优化，提高了大型空间自由曲面测量数据的全局精度；
4、针对多部件、装配式大型空间自由曲面产品曲率变化大、形状不规则、不便于全要素整体测量的难点，研发了点云级全细节数据获取技术，保证了数据的完整性；
5、研发了基于实测全细节外形数据的大型空间自由曲面模拟装配控制系统，完成产品全细节的整体模拟装配，通过多方位、多视角展现了各子部件间的实际装配状态，以可视化的形式显示大型空间自由曲面产品内部不易观察到的产品损伤位置与损伤程度，实现了对产品状态和寿命的精准判断与评估。
6、制订了国家标准GB/T 34890-2017《数字摄影三坐标测量系统的验收检测和复检检测》，其数字摄影三坐标测量系统的测量与检验等自主创新技术，指导了摄影测量三坐标系统的生产与检验技术，填补了国内空白。
通过该项目研究获国家授权发明专利6项；制定国家标准1项；发表相关学术论文10篇，其中论文EI收录3篇，中文核心2篇。 |
