來自海克斯康的解決方案：

故事開始于1948 年，隨著世界秩序(xu)陷入到冷戰(zhan)(zhan)狀態，人(ren)們在努力保衛國(guo)(guo)家的同(tong)時實現武裝中立，第二次世界大(da)戰(zhan)(zhan)期(qi)間，被飽受戰(zhan)(zhan)爭蹂躪的國(guo)(guo)家所環繞，而能(neng)夠保持武裝中立，瑞士(shi)空(kong)軍(jun)最高司令(ling)部(bu)非常關注發(fa)展戰(zhan)(zhan)斗(dou)轟炸機，根據瑞士(shi)地形特點的細節專門設計飛行和有效載荷特征。非常苛刻的要(yao)求(qiu), 包(bao)括接近超音速的最高速度，出色的可操作性和能(neng)在典型(xing)的高寒地區極短跑(pao)道(dao)上(shang)降落。

1955 年(nian)，首臺樣(yang)機(ji)(ji)(ji)試飛(fei)(fei)。采用革(ge)命性的(de)超薄機(ji)(ji)(ji)翼設計(ji)和獨(du)特(te)的(de)后緣襟(jin)翼組合，下(xia)垂的(de)副翼和克(ke)魯格(ge)型前(qian)緣襟(jin)翼，這樣(yang)大(da)大(da)增加(jia)了提升力。因此，P-16 可在500 米(mi)長的(de)跑道上(shang)起飛(fei)(fei)，著陸(lu)距離(li)僅(jin)需(xu)要300 米(mi)。瑞士空(kong)軍訂(ding)購了100 架(jia)P-16 戰(zhan)斗機(ji)(ji)(ji)。然而，小(xiao)的(de)機(ji)(ji)(ji)械故障導致了兩次災難性事故的(de)發(fa)生，整(zheng)(zheng)個項目受到(dao)影響(xiang)，瑞士政府停(ting)止了該項目，并取(qu)消整(zheng)(zheng)個訂(ding)單。幸運的(de)是(shi)，飛(fei)(fei)機(ji)(ji)(ji)的(de)革(ge)命性的(de)機(ji)(ji)(ji)翼設計(ji)被(bei)應用于歷史上(shang)第(di)一(yi)代商(shang)業(ye)噴氣式飛(fei)(fei)機(ji)(ji)(ji)。這些開(kai)創性的(de)商(shang)用噴氣式飛(fei)(fei)機(ji)(ji)(ji)采納了P-16 的(de)設計(ji)特(te)點(dian)，當時被(bei)認為(wei)過于冒險(xian)。說實話，這架(jia)飛(fei)(fei)機(ji)(ji)(ji)只是(shi)早出生了10 至15 年(nian)。更為(wei)可悲的(de)是(shi)，沒有設計(ji)圖紙保存到(dao)現在，只有一(yi)架(jia)實際(ji)的(de)P-16 飛(fei)(fei)機(ji)(ji)(ji)，在蘇黎世(shi)附近的(de)杜本(ben)多(duo)夫(fu)航空(kong)博物(wu)館。

2011 年(nian)，蘇(su)黎世聯邦理工(gong)(gong)學(xue)院機械工(gong)(gong)程學(xue)生，Marc Immer，希(xi)望進行這個歷(li)史悠久的(de)瑞士殲擊轟炸機的(de)數字(zi)化，并將其等比例模型在風洞中測試(shi)，分析其空氣動力特(te)性。在評估(gu)市場上的(de)掃描解決方(fang)案后，他得出的(de)結(jie)論是采用Leica T-Scan 系(xi)統(tong)來迎(ying)接(jie)這一挑戰。樂(le)于(yu)參(can)與(yu)科(ke)學(xue)項目涉及這樣一段光(guang)輝的(de)瑞士歷(li)史，Leica 工(gong)(gong)業測量系(xi)統(tong)公司無償的(de)提供(gong)了相關設備和(he)支持工(gong)(gong)作。

其他的(de)掃描解決(jue)方(fang)案，或(huo)是缺(que)乏必(bi)要的(de)準確性，或(huo)者是測量范圍不足于測量P-16 戰(zhan)斗機。長度方(fang)向超(chao)過(guo)14 米(mi)，翼(yi)展11 米(mi)，高度4 米(mi)，飛機上有一個(ge)大的(de)表面積，單個(ge)機翼(yi)近30 平方(fang)米(mi)。

掃描(miao)設備需要能夠有效地應付如此龐大(da)的(de)表面，并達到(dao)預期的(de)精度。用(yong)于P-16 掃描(miao)項目(mu)的(de)是(shi)一個(ge)全新的(de)Leica AT901-LR 絕對(dui)激(ji)光跟蹤(zong)儀(yi)(yi)，配備Leica T-Scan 手持式(shi)激(ji)光掃描(miao)系(xi)統。激(ji)光跟蹤(zong)儀(yi)(yi)是(shi)一種(zhong)便攜式(shi)坐標測量機(ji)，依靠激(ji)光束在(zai)一個(ge)大(da)的(de)球形區域內(nei)準確地測量和檢查。激(ji)光跟蹤(zong)儀(yi)(yi)在(zai)P-16 項目(mu)中以3 種(zhong)不同的(de)方式(shi)收集信息：棱鏡，無線(xian)跟蹤(zong)，無臂的(de)接(jie)觸(chu)式(shi)測頭或跟蹤(zong)手持式(shi)掃描(miao)儀(yi)(yi)。

配置(zhi)Leica T-Scan 的絕對激光跟蹤儀(yi)，采用數字照相機系統(LeicaT-Cam)，利用近紅(hong)外(wai)線(xian)的可見(jian)光工作，它有(you)一(yi)個光學(xue)變焦系統和一(yi)個電(dian)機帶(dai)動鏡頭做豎(shu)直方向圓(yuan)周(zhou)運動。

Leica T-Cam 安裝在激(ji)光跟蹤儀的(de)頂(ding)部(bu)，Leica T-Cam 時刻跟蹤T-Scan，并(bing)捕捉Leica T-Scan 上紅外二極管(guan)的(de)圖像。相機(ji)的(de)增量(liang)式角度(du)編(bian)碼器，基于跟蹤儀來控(kong)制角度(du)以提供(gong)Leica T-Cam 豎(shu)直(zhi)方向(xiang)的(de)圓周(zhou)運動。Leica T-Cam 內部(bu)的(de)數(shu)字(zi)信(xin)號處理器(DSP)，完成所(suo)有的(de)計算(suan)和圖像處理任(ren)務。

反射球(qiu)集中(zhong)在目(mu)(mu)(mu)標(biao)設備(bei)(bei)(bei)中(zhong)，加上(shang)植入(ru)目(mu)(mu)(mu)標(biao)設備(bei)(bei)(bei)表面上(shang)的一(yi)組10 個(ge)紅(hong)外發(fa)光二(er)極管(guan)，該目(mu)(mu)(mu)標(biao)設備(bei)(bei)(bei)就構成(cheng)了(le)目(mu)(mu)(mu)標(biao)測量(liang)系(xi)統，六個(ge)測量(liang)參數描(miao)述了(le)目(mu)(mu)(mu)標(biao)設備(bei)(bei)(bei)與激光跟蹤(zong)儀的關系(xi)。這六個(ge)參數是三(san)個(ge)位置(zhi)參數(X，Y，Z) 和三(san)個(ge)方(fang)向(xiang)參數( 俯仰，搖擺(bai)和自(zi)轉)。他(ta)們(men)一(yi)起組成(cheng)6 個(ge)自(zi)由度(6DOF)。這些參數確(que)定(ding)由激光跟蹤(zong)( 位置(zhi)) 和Leica T-Cam( 方(fang)向(xiang)) 來測定(ding)。

Leica T-Scan 發出有規律的(de)已知波長的(de)紅(hong)外線，CMOS 照(zhao)相(xiang)機則利用一個百葉窗，以與目標設(she)備相(xiang)同(tong)(tong)的(de)頻率捕捉圖像。這樣一來，無論是(shi)在陽光直射下(xia)或在急劇變化(hua)的(de)工業光照(zhao)環境條件下(xia)測量，Leica T-Cam是(shi)不(bu)(bu)受不(bu)(bu)同(tong)(tong)環境的(de)光照(zhao)影響。

在兩(liang)個(ge)工(gong)作日內，共收集了(le)40 萬點針對(dui)P-16 的(de)掃描數據。要創建(jian)一個(ge)CAD 模(mo)型(xing)，Leica T-Scan 獲得(de)的(de)數據被導入PolyWorks，Leica T-Scan 點云(yun)處(chu)理(li)的(de)標準(zhun)(zhun)軟(ruan)件。通過這種方式，創建(jian)P-16 飛機(ji)的(de)多(duo)邊形模(mo)型(xing)。憑(ping)借先進的(de)算法，PolyWorks 擬合(he)所有(you)的(de)數據點，創建(jian)一個(ge)準(zhun)(zhun)確的(de)網狀(zhuang)模(mo)型(xing)。然(ran)后(hou)，該模(mo)型(xing)使(shi)用PolyWorks 編輯(ji)工(gong)具(ju)進行清理(li)和編輯(ji)，產生這個(ge)歷史性飛機(ji)準(zhun)(zhun)確的(de)數字模(mo)型(xing)。經過Duwe-3D AG 的(de)

應用(yong)專家進(jin)行(xing)數(shu)據處理和優化。Duwe-3D AG 在德國Lindau，是InnovMetric 軟件公司的(de)歐洲合作伙伴。

Marc Immer：我(wo)希望重新計算飛(fei)(fei)機的(de)(de)(de)性能參(can)數(shu)。采用(yong)(yong)這種方式計算飛(fei)(fei)機的(de)(de)(de)飛(fei)(fei)行性能，如上升和下降速(su)(su)率，失(shi)速(su)(su)速(su)(su)度以及飛(fei)(fei)機降低和收回襟翼氣動性能。能夠彌(mi)補因為突然項(xiang)(xiang)(xiang)目終止而完全(quan)沒有飛(fei)(fei)行試(shi)驗(yan)有關的(de)(de)(de)文件的(de)(de)(de)空缺。參(can)與(yu)的(de)(de)(de)P-16 項(xiang)(xiang)(xiang)目取得(de)了這一(yi)研究(jiu)項(xiang)(xiang)(xiang)目非(fei)常值得(de)的(de)(de)(de)，使用(yong)(yong)市場上最先進的(de)(de)(de)工業計量設備提(ti)供寶貴的(de)(de)(de)真實世界的(de)(de)(de)經驗(yan)。

Leica T-Scan

2005 年 Leica T-Scan 被 Leica 工業測量系統推向市(shi)場時，是世界上第一臺(tai)手持式的激光掃描儀，其測量范圍達 30m。Leica T-Scan 掃描時不需(xu)要對(dui)表面進行處理，而且(qie)外界的光照條件對(dui)其沒有任(ren)何影響。

隨著技(ji)術(shu)的(de)進步(bu)與提升：Leica T-Scan 比以前更(geng)小更(geng)輕，成為世(shi)界上唯一真正(zheng)技(ji)術(shu)成熟的(de)、大尺寸便攜(xie)式(shi)掃描解(jie)決方案，其數據的(de)后期處理也(ye)非常快(kuai)。

外(wai)界(jie)光(guang)(guang)線(xian)的(de)(de)變化(hua)對 Leica T-Scan 沒有任何影(ying)響。LeicaT-Scan 射出的(de)(de)是(shi)(shi)點(dian)激(ji)(ji)光(guang)(guang)，這(zhe)樣激(ji)(ji)光(guang)(guang)束就(jiu)像是(shi)(shi)飛(fei)動的(de)(de)點(dian)。由(you)于(yu)其(qi)激(ji)(ji)光(guang)(guang)束是(shi)(shi)由(you)單(dan)獨的(de)(de)點(dian)組(zu)成(cheng)(cheng)的(de)(de)，它們的(de)(de)亮(liang)度可以根據反(fan)射表面不同的(de)(de)反(fan)射性質進(jin)行(xing)調(diao)整，從(cong)亮(liang)的(de)(de)到暗(an)(an)的(de)(de)表面可一次性掃描完成(cheng)(cheng)。較(jiao)低亮(liang)度的(de)(de)激(ji)(ji)光(guang)(guang)束用(yong)在較(jiao)亮(liang)的(de)(de)表面上(shang)，較(jiao)高(gao)亮(liang)度的(de)(de)激(ji)(ji)光(guang)(guang)束應用(yong)在較(jiao)暗(an)(an)的(de)(de)表面上(shang)。這(zhe)些調(diao)整都是(shi)(shi)自動的(de)(de)，為使用(yong)者提供(gong)了顯而易見的(de)(de)便利(li)。

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