CN111964577B - 一种用于雷达天线罩表面测试点位复现的工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于雷达天线罩制造技术领域，公开了一种用于雷达天线罩表面测试点复现的工艺方法，使用激光跟踪仪，在雷达天线罩外表面选取若干个位置安装固定靶标球座；保持雷达天线罩稳固状态，使用激光跟踪仪测量固定靶标球座的坐标以及所有测试点的坐标；以固定靶标球座作为基准点变换坐标系，得到基准坐标系，将所有测试点的坐标换算成基准坐标系的坐标值并记录；对雷达天线罩喷漆、变更涂层、打磨步骤后，需要复现测试点位置时，使用激光跟踪仪和固定靶标球座重新拟合基准坐标系，用记录的测试点在基准坐标系的坐标值找到所有测试点位置。本发明有效解决了雷达天线罩等变曲率表面测试点位手工复位带来的效率低、精度差的问题。

Description

一种用于雷达天线罩表面测试点位复现的工艺方法

技术领域

本发明属于雷达天线罩制造技术领域，涉及一种雷达天线罩关键测试点的定位方法，具体涉及一种用于雷达天线罩表面测试点复现的工艺方法。

背景技术

在雷达天线罩隐身性能测试过程中，为了减少反射达到最佳的隐身能状态，需要通过隐身性能测试标定雷达天线罩表面的最佳测试状态锯齿形关键点位。点位标定后需要在雷达天线罩表面进行打磨、变更涂层等工序改变罩体状态，在此过程中测试标出的关键点位会被覆盖而后续的性能测试中则需要复现之前的关键点位进行测试对照。

当前在雷达天线罩体表面进行测试点位复现的方法是：喷漆前使用卡尺、角尺等测量工具标定这些测试点与工装上或罩体表面关键特征之间的位置关系，并将数据记录下来；待涂层***喷涂完成后，再根据记录下来的相关位置数据借助测量工具向罩体表面复现出这些测试点。或者使用纸样板与雷达天线罩外表面符型后标记点位来实现点位复现。

由于雷达天线罩表面大多为变曲率的曲面，所以在喷漆前标定测试点位置的过程以及喷漆后向罩体表面复现测试点的过程中均存在较大的误差，且该误差中包含较多的随机误差，无规律可循。另外，向罩体表面复现测试点的过程中易对罩体表观造成损伤。所以目前采取的人工返点方式效率低、精度差，且有损伤罩体表观的潜在风险。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种用于雷达天线罩表面测试点复现的工艺方法，提高罩体表面测试点位复现精度和操作效率，同时避免罩体表观质量损伤等潜在风险的发生。

本发明的技术方案是：

一种用于雷达天线罩表面测试点复现的工艺方法，使用激光跟踪仪，包括以下步骤：

步骤一、在雷达天线罩外表面选取若干个位置安装固定靶标球座；

步骤二、保持雷达天线罩稳固状态，使用激光跟踪仪测量固定靶标球座的坐标以及所有测试点的坐标；

步骤三、以固定靶标球座作为基准点变换坐标系，得到基准坐标系，将所有测试点的坐标换算成基准坐标系的坐标值并记录；

步骤四、对雷达天线罩喷漆、变更涂层、打磨步骤后，需要复现测试点位置时，使用激光跟踪仪和固定靶标球座重新拟合基准坐标系，用记录的测试点在基准坐标系的坐标值找到所有测试点位置。

进一步的，在雷达天线罩外表面选取4到6个位置安装固定靶标球座。4到6个位置的坐标就可以建立一个相对准确固定的坐标系。

进一步的，安装固定靶标球座的所有位置不能在一条直线上。处在一条直线上的基准点难以搭建一个基准坐标系。

进一步的，安装固定靶标球座的所有位置所形成的形状须将所有测试点的位置覆盖在内。这样保证所有的测试点都在坐标系的几个基准坐标内，可以提升测试点的坐标准确度。

进一步的，安装固定靶标球座的位置在雷达天线罩不用喷漆、打磨和涂层的位置。可以保证在复位坐标系时，坐标基准点的位置不发生改变。

一种用于雷达天线罩表面测试点复现的工艺方法，使用激光跟踪仪，包括以下步骤：

步骤一、在雷达天线罩外表面选取若干个位置安装固定靶标球座；

步骤二、保持雷达天线罩稳固状态，使用激光跟踪仪建立以固定靶标球座为基准坐标的基准坐标系，基准坐标系相对于雷达天线罩固定；

步骤三、以基准坐标系为基准测量所有测试点的坐标值并记录；

步骤四、对雷达天线罩喷漆、变更涂层、打磨步骤后，需要复现测试点位置时，使用激光跟踪仪和固定靶标球座重新拟合基准坐标系，用记录的测试点在基准坐标系的坐标值找到所有测试点位置。

一种用于雷达天线罩表面测试点复现的工艺方法，使用激光跟踪仪和装检工装，包括以下步骤：

步骤一、将雷达天线罩和激光跟踪仪安装在装检工装上；

步骤二、在装检工装上设定若干个固定基准点安装固定靶标球座；

步骤三、使用激光跟踪仪测量固定靶标球座的坐标以及雷达罩上所有测试点的坐标；

步骤四、以固定靶标球座作为基准点变换坐标系，得到基准坐标系，将所有测试点的坐标换算成基准坐标系的坐标值并记录；

步骤五、对雷达天线罩喷漆、变更涂层、打磨步骤后，需要复现测试点位置时，使用激光跟踪仪和固定靶标球座重新拟合基准坐标系，用记录的测试点在基准坐标系的坐标值找到所有测试点位置。

进一步的，在装检工装上设定4个固定基准点安装固定靶标球座。

一种用于雷达天线罩表面测试点复现的工艺方法，使用激光跟踪仪和装检工装，包括以下步骤：

步骤一、将雷达天线罩和激光跟踪仪安装在装检工装上；

步骤二、在装检工装上设定若干个固定基准点安装固定靶标球座；

步骤三、使用激光跟踪仪建立以固定靶标球座为基准坐标的基准坐标系，基准坐标系相对于雷达天线罩固定；

步骤四、以基准坐标系为基准测量所有测试点的坐标值并记录；

步骤五、对雷达天线罩喷漆、变更涂层、打磨步骤后，需要复现测试点位置时，使用激光跟踪仪和固定靶标球座重新拟合基准坐标系，用记录的测试点在基准坐标系的坐标值找到所有测试点位置。

本发明的优点是：

本发明有效解决了雷达天线罩等变曲率表面测试点位手工复位带来的效率低、精度差以及易对表观造成损伤的潜在风险，避免了因此带来的关键点位复位不准确的问题，进而达到了提高效率、提升测试数据可靠性、降低生产成本的目的，取得了良好的试验效益、质量效益和经济效益。

附图说明

图1为本发明以雷达天线罩自身建立坐标系示意图；

图2为本发明雷达天线罩表面测试点工艺方法示意图；

1—雷达天线罩装配检验夹具，2—雷达天线罩产品，3—第一测量基准点，4—第二测量基准点，5—第三测量基准点，6—第四测量基准点，7—产品表面的测试点示例。

具体实施方式

本部分是本发明的实施例，用于解释和说明本发明的技术方案。

本发明的一种用于雷达天线罩表面测试点复现的工艺方法，使用激光跟踪仪，包括以下步骤：

步骤一、在雷达天线罩外表面选取若干个位置安装固定靶标球座；

步骤二、保持雷达天线罩稳固状态，使用激光跟踪仪测量固定靶标球座的坐标以及所有测试点的坐标；

步骤三、以固定靶标球座作为基准点变换坐标系，得到基准坐标系，将所有测试点的坐标换算成基准坐标系的坐标值并记录；

步骤四、对雷达天线罩喷漆、变更涂层、打磨步骤后，需要复现测试点位置时，使用激光跟踪仪和固定靶标球座重新拟合基准坐标系，用记录的测试点在基准坐标系的坐标值找到所有测试点位置。

本发明的第二种用于雷达天线罩表面测试点复现的工艺方法，使用激光跟踪仪，包括以下步骤：

步骤一、在雷达天线罩外表面选取若干个位置安装固定靶标球座；

步骤二、保持雷达天线罩稳固状态，使用激光跟踪仪建立以固定靶标球座为基准坐标的基准坐标系，基准坐标系相对于雷达天线罩固定；

步骤三、以基准坐标系为基准测量所有测试点的坐标值并记录；

步骤四、对雷达天线罩喷漆、变更涂层、打磨步骤后，需要复现测试点位置时，使用激光跟踪仪和固定靶标球座重新拟合基准坐标系，用记录的测试点在基准坐标系的坐标值找到所有测试点位置。

本发明的第三种用于雷达天线罩表面测试点复现的工艺方法，使用激光跟踪仪和装检工装，包括以下步骤：

步骤一、将雷达天线罩和激光跟踪仪安装在装检工装上；

步骤二、在装检工装上设定若干个固定基准点安装固定靶标球座；

步骤三、使用激光跟踪仪测量固定靶标球座的坐标以及雷达罩上所有测试点的坐标；

步骤四、以固定靶标球座作为基准点变换坐标系，得到基准坐标系，将所有测试点的坐标换算成基准坐标系的坐标值并记录；

步骤五、对雷达天线罩喷漆、变更涂层、打磨步骤后，需要复现测试点位置时，使用激光跟踪仪和固定靶标球座重新拟合基准坐标系，用记录的测试点在基准坐标系的坐标值找到所有测试点位置。

本发明的第四种用于雷达天线罩表面测试点复现的工艺方法，使用激光跟踪仪和装检工装，包括以下步骤：

步骤一、将雷达天线罩和激光跟踪仪安装在装检工装上；

步骤二、在装检工装上设定若干个固定基准点安装固定靶标球座；

步骤三、使用激光跟踪仪建立以固定靶标球座为基准坐标的基准坐标系，基准坐标系相对于雷达天线罩固定；

步骤四、以基准坐标系为基准测量所有测试点的坐标值并记录；

步骤五、对雷达天线罩喷漆、变更涂层、打磨步骤后，需要复现测试点位置时，使用激光跟踪仪和固定靶标球座重新拟合基准坐标系，用记录的测试点在基准坐标系的坐标值找到所有测试点位置。

上面的所有方法中：

在雷达天线罩外表面选取4到6个位置安装固定靶标球座。4到6个位置的坐标就可以建立一个相对准确固定的坐标系。

安装固定靶标球座的所有位置不能在一条直线上。处在一条直线上的基准点难以搭建一个基准坐标系。

安装固定靶标球座的所有位置所形成的形状须将所有测试点的位置覆盖在内。这样保证所有的测试点都在坐标系的几个基准坐标内，可以提升测试点的坐标准确度。

安装固定靶标球座的位置在雷达天线罩不用喷漆、打磨和涂层的位置。可以保证在复位坐标系时，坐标基准点的位置不发生改变。

在装检工装上设定4个固定基准点安装固定靶标球座。

下面结合附图说明本发明另一个实施例。

本发明是借助激光跟踪仪来实现雷达天线罩表面测试点位复现的工艺方法，主要包括雷达天线罩基准坐标***，雷达天线罩产品以及激光跟踪仪三部分，也可以使用雷达天线罩装配工装。

如图1所示，在雷达天线罩外表面适当位置选取4～6个位置粘贴固定靶标球座作为测量基准点，大概能表征天线罩外形全貌，不能在一个直线上，并且没有喷漆或打磨等，因此不受影响，需将需要复现的测试点包含在内。将雷达天线罩放置在稳固状态下，利用激光跟踪仪的测量功能及自然坐标系检测基准点坐标，以基准点坐标拟合出基准坐标系；在基准坐标系下准确测量各测试点的三维坐标X/Y/Z并记录；喷漆打磨等步骤后，测试点不可测，因此在需要将测试点位复现时，按上述方法使用激光跟踪仪以基准点坐标拟合出基准坐标系，并将各测试点以记录的三维坐标用铅笔做点的方式复现在雷达天线罩表面。

对于有装检工装的雷达天线罩测试点位复现时可以借助装检工装进行操作：

如图2所示，序号1为雷达天线罩装配检验夹具，序号2为雷达天线罩产品，序号3、序号4、序号5、序号6为序号1中的激光跟踪仪测量基准点(即基准坐标***)，序号7为产品表面的测试点示例。

以装配工装1作为固定基准点与定位雷达天线罩2的平台具有稳定的相对定位置精度，因此在雷达天线罩2隐身性能测试标定关键测试点7后在装配工装上以进行定位，利用激光跟踪仪的测量功能，以基准点建立装检工装坐标系，在此坐标系内测量各关键测试点7的三维坐标X/Y/Z；待雷达天线罩2喷漆完成后，重新在装检工装1中定位、安装，并再次以基准点3建立装检工装坐标系，将测量的各关键测试点三维坐标X/Y/Z使用铅笔做点的方式复现在雷达天线罩表面。

本发明的具体实施步骤为：

(1)将雷达天线罩固定放置并使用激光跟踪仪建立相对于雷达天线罩固定的基准坐标系(自身坐标系或装检工装坐标系)；

(2)已基准坐标系为基准测量并记录各测试点的X/Y/Z坐标值；

(3)需要点位复现时重新将雷达天线罩固定放置并使用激光跟踪仪重新拟合基准坐标系；

(4)使用激光跟踪仪将记录的测试点X/Y/Z坐标值复现于雷达天线罩表面。

本发明的权利保护点为：

(1)将建立雷达天线罩适当的固定基准点作为罩体的基准坐标系，用于确定罩体表面测试关键点位的基准；

(2)使用激光跟踪仪等专用测量仪器代替传统的卡尺等计量器具，具有精度高、使用方便、可重复定位使用的特性。

本发明目前已在我所LZ100雷达罩的隐身性能测试时表面关键测试点位复现过程中得以应用。

Claims (9)

1.一种用于雷达天线罩表面测试点复现的工艺方法，其特征在于，使用激光跟踪仪，包括以下步骤：

步骤一、在雷达天线罩外表面选取若干个位置安装固定靶标球座；

步骤二、保持雷达天线罩稳固状态，使用激光跟踪仪测量固定靶标球座的坐标以及所有测试点的坐标；

步骤三、以固定靶标球座作为基准点进行坐标系变换，将激光跟踪仪测量建立的原坐标系变换为以基准点为基准的基准坐标系，将所有测试点的坐标换算成基准坐标系的坐标值并记录；

步骤四、对雷达天线罩喷漆、变更涂层、打磨步骤后，需要复现测试点位置时，使用激光跟踪仪和固定靶标球座重新拟合基准坐标系，用记录的测试点在基准坐标系的坐标值找到所有测试点位置。

2.根据权利要求1所述的一种用于雷达天线罩表面测试点复现的工艺方法，其特征在于，在雷达天线罩外表面选取4到6个位置安装固定靶标球座。

3.根据权利要求1所述的一种用于雷达天线罩表面测试点复现的工艺方法，其特征在于，安装固定靶标球座的所有位置不能在一条直线上。

4.根据权利要求1所述的一种用于雷达天线罩表面测试点复现的工艺方法，其特征在于，安装固定靶标球座的所有位置所形成的形状须将所有测试点的位置覆盖在内。

5.根据权利要求1所述的一种用于雷达天线罩表面测试点复现的工艺方法，其特征在于，安装固定靶标球座的位置在雷达天线罩不用喷漆、打磨和涂层的位置。

6.一种用于雷达天线罩表面测试点复现的工艺方法，其特征在于，使用激光跟踪仪，包括以下步骤：

步骤一、在雷达天线罩外表面选取若干个位置安装固定靶标球座；

步骤二、保持雷达天线罩稳固状态，使用激光跟踪仪建立以固定靶标球座为基准坐标的基准坐标系，基准坐标系相对于雷达天线罩固定；

步骤三、以基准坐标系为基准测量所有测试点的坐标值并记录；

步骤四、对雷达天线罩喷漆、变更涂层、打磨步骤后，需要复现测试点位置时，使用激光跟踪仪和固定靶标球座重新拟合基准坐标系，用记录的测试点在基准坐标系的坐标值找到所有测试点位置。

7.一种用于雷达天线罩表面测试点复现的工艺方法，其特征在于，使用激光跟踪仪和装检工装，包括以下步骤：

步骤一、将雷达天线罩和激光跟踪仪安装在装检工装上；

步骤二、在装检工装上设定若干个固定基准点安装固定靶标球座；

步骤三、使用激光跟踪仪测量固定靶标球座的坐标以及雷达罩上所有测试点的坐标；

步骤四、以固定靶标球座作为基准点进行坐标系变换，将激光跟踪仪测量建立的原坐标系变换为以基准点为基准的基准坐标系，将所有测试点的坐标换算成基准坐标系的坐标值并记录；

步骤五、对雷达天线罩喷漆、变更涂层、打磨步骤后，需要复现测试点位置时，使用激光跟踪仪和固定靶标球座重新拟合基准坐标系，用记录的测试点在基准坐标系的坐标值找到所有测试点位置。

8.根据权利要求7所述的一种用于雷达天线罩表面测试点复现的工艺方法，其特征在于，在装检工装上设定4个固定基准点安装固定靶标球座。

9.一种用于雷达天线罩表面测试点复现的工艺方法，其特征在于，使用激光跟踪仪和装检工装，包括以下步骤：

步骤一、将雷达天线罩和激光跟踪仪安装在装检工装上；

步骤二、在装检工装上设定若干个固定基准点安装固定靶标球座；

步骤三、使用激光跟踪仪建立以固定靶标球座为基准坐标的基准坐标系，基准坐标系相对于雷达天线罩固定；

步骤四、以基准坐标系为基准测量所有测试点的坐标值并记录；

步骤五、对雷达天线罩喷漆、变更涂层、打磨步骤后，需要复现测试点位置时，使用激光跟踪仪和固定靶标球座重新拟合基准坐标系，用记录的测试点在基准坐标系的坐标值找到所有测试点位置。

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