面臨的挑戰:
瑞士(shi)DüBENDORF 航空博物館(guan),飛(fei)機(ji)長度方向超過14米,翼展(zhan)11m,如(ru)何對大尺寸的戰(zhan)斗機(ji)完成掃(sao)描(miao)數字(zi)化任務(wu)?
來自海克斯康的解決方案:
Leica AT90X激(ji)光(guang)跟蹤儀T-SCAN激(ji)光(guang)掃描測(ce)頭與激(ji)光(guang)跟蹤儀相(xiang)結合(he),多(duo)種測(ce)量(liang)方(fang)法配合(he)使用,海(hai)克(ke)斯(si)康的測(ce)量(liang)方(fang)案完全可(ke)以(yi)滿足客(ke)戶(hu)的各(ge)種需求

P-16 戰(zhan)斗(dou)機(ji):長度(du)方(fang)向(xiang)超過(guo) 14m,翼展(zhan) 11m,高度(du) 4m, 飛機(ji)上有一個大的表面積,單個機(ji)翼近 30 平方(fang)米。
2011 年,蘇黎世聯邦理工學院機械工程(cheng)學生,Marc Immer,希(xi)望進行這個(ge)歷史悠久的(de)瑞(rui)士殲擊轟炸機的(de)數字化,并(bing)將其等比例模型在風洞中測試,分析其空氣動力特性。在評估(gu)市場上的(de)掃描解決方案后,他得出的(de)結論是采用 Leica T-Scan 系(xi)統來迎接這一挑戰。
掃(sao)描(miao)設備需要能(neng)夠(gou)有效地(di)應付如此龐大的(de)表面,并達到預(yu)期(qi)的(de)精度。用(yong)于(yu) P-16 掃(sao)描(miao)項目的(de)是(shi)一(yi)(yi)個全新的(de) Leica 絕(jue)對激光(guang)(guang)(guang)跟蹤(zong)儀(yi),配備 Leica T-Scan 手持(chi)(chi)式激光(guang)(guang)(guang)掃(sao)描(miao)系統(tong)。激光(guang)(guang)(guang)跟蹤(zong)儀(yi)是(shi)一(yi)(yi)種便攜式坐標測(ce)量機,依靠(kao)激光(guang)(guang)(guang)束在一(yi)(yi)個大的(de)球形區域內準確地(di)測(ce)量和檢查。激光(guang)(guang)(guang)跟蹤(zong)儀(yi)在 P-16 項目中以(yi) 3 種不同的(de)方(fang)式收集信息(xi):棱(leng)鏡(jing),無線跟蹤(zong),無臂的(de)接觸式測(ce)頭或跟蹤(zong)手持(chi)(chi)式掃(sao)描(miao)儀(yi)。
配(pei)置Leica T-Scan 的(de)絕對激(ji)(ji)光(guang)(guang)跟(gen)(gen)蹤儀,時刻跟(gen)(gen)蹤 T-Scan,并捕捉(zhuo) Leica T-Scan 上紅外二極(ji)管的(de)圖像。反射球(qiu)集中在(zai)目標(biao)設(she)備(bei)(bei)中,加上植入目標(biao)設(she)備(bei)(bei)表面上的(de)一組(zu) 10 個(ge)紅外發光(guang)(guang)二極(ji)管,該目標(biao)設(she)備(bei)(bei)就構成了(le)目標(biao)測(ce)量(liang)系(xi)統,六個(ge)測(ce)量(liang)參數(shu)(shu)描述(shu)了(le)目標(biao)設(she)備(bei)(bei)與激(ji)(ji)光(guang)(guang)跟(gen)(gen)蹤儀的(de)關系(xi)。這六個(ge)參數(shu)(shu)是三個(ge)位置參數(shu)(shu) (X,Y,Z) 和(he)三個(ge)方向參數(shu)(shu) ( 俯仰(yang),搖擺和(he)自轉(zhuan) )。他(ta)們(men)一起組(zu)成 6 個(ge)自由(you)度(6DOF)。這些參數(shu)(shu)確(que)定由(you)激(ji)(ji)光(guang)(guang)跟(gen)(gen)蹤 ( 位置) 和(he)Leica T-Cam( 方向 ) 來測(ce)定。
Leica T-Scan 發(fa)出有規律(lv)的已知波長的紅外線,CMOS 照相(xiang)機則利用一(yi)個(ge)百葉窗,以(yi)與目(mu)標設備相(xiang)同(tong)的頻率捕捉圖像(xiang)。這(zhe)樣一(yi)來,無論(lun)是(shi)在陽(yang)光直(zhi)射下(xia)或在急劇變化(hua)的工業光照環(huan)境條(tiao)件(jian)下(xia)測量,相(xiang)機是(shi)不(bu)受不(bu)同(tong)環(huan)境的光照影響。
在兩(liang)個(ge)(ge)工(gong)作(zuo)日內,共(gong)收集(ji)了 40 萬點(dian)針對(dui) P-16 的(de)掃描數(shu)據。要創建一個(ge)(ge) CAD 模型(xing)(xing),Leica T-Scan 獲得的(de)數(shu)據被導入 PolyWorks,創建 P-16 飛機(ji)的(de)多邊形(xing)模型(xing)(xing)。憑借先(xian)進(jin)(jin)的(de)算法,PolyWorks 擬合所有的(de)數(shu)據點(dian),創建一個(ge)(ge)準確的(de)網狀模型(xing)(xing)。然后,該模型(xing)(xing)使用 PolyWorks 編輯工(gong)具(ju)進(jin)(jin)行清(qing)理和編輯,產生(sheng)這(zhe)個(ge)(ge)歷(li)史性飛機(ji)準確的(de)數(shu)字模型(xing)(xing)。
Marc Immer:“ 我(wo)希望重新計算飛(fei)機(ji)的(de)(de)性(xing)能(neng)參(can)(can)數。采用這(zhe)(zhe)種方式(shi)計算飛(fei)機(ji)的(de)(de)飛(fei)行性(xing)能(neng),如上升和(he)下降速(su)率,失速(su)速(su)度以及飛(fei)機(ji)降低和(he)收回襟翼(yi)氣動性(xing)能(neng)。能(neng)夠彌補因(yin)為突然項(xiang)目(mu)終(zhong)止而完(wan)全沒(mei)有飛(fei)行試(shi)驗有關的(de)(de)文件的(de)(de)空缺。參(can)(can)與的(de)(de)P-16 項(xiang)目(mu)取得(de)了這(zhe)(zhe)一研究項(xiang)目(mu)非(fei)常值得(de)的(de)(de),使用市場上最先進的(de)(de)工(gong)業(ye)計量設(she)備提供寶(bao)貴(gui)的(de)(de)真實世界的(de)(de)經(jing)驗。”
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