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摘要：一种长时域装配过程中测量控制场的高精度校准方法，先采用激光组网测量获取测量控制场中ERS点实测坐标及附加定向点移动前后的坐标；通过测量控制场中系列同名ERS点的当前实测坐标及原标定的名义坐标，计算测量控制场名义基准与实测基准之间的转换参数，并将实测基准下ERS点及定向点坐标对齐至名义基准下，获取名义基准下各ERS点的坐标偏差；根据要求设定坐标偏差阈值，构建基于附加定向点的定向约束，并引入ERS点拟合残差最小的求解模型，来构成新的以各ERS点坐标偏差之和最小为目标的转换参数优化求解模型；基于转换参数，重新对测量控制场内ERS点进行全局赋值，实现长时域装配过程中测量控制场精度的校准，来保证质量数据的高精度传递。

主权项：1.一种长时域装配过程中测量控制场的高精度校准方法，其特征在于，具体步骤如下：第一步，测量控制场内ERS点及定向点组网测量首先，在装配现场测量控制场内附加可移动的定向点，并在测量控制场内放置多台激光跟踪仪，通过激光组网测量，获取测量控制场内ERS点的实测坐标值，构建数据集Data，如式1所示： 式中，为实测基准下第i个ERS点的实测坐标，i＝1,2,…m，m为测量控制场内ERS点数量；其次，获取附加可移动的定向点初始实测坐标ql＝xl,yl,zl，再控制附加可移动的定向点进行定向移动，并获取附加定向点的实测坐标第二步，测量控制场名义基准下ERS点的坐标偏差求解设为已知名义基准下第i个ERS点的名义坐标，基于最小二乘原理，通过名义基准、实测基准中ERS点名义坐标实测坐标求解上述两个基准之间的转换参数，即旋转矩阵和平移向量，如式2所示； 式中，RL-G和TL-G为实测基准转换至名义基准的旋转矩阵和平移向量，如3所示； 式中，γ、β、α分别表示实测基准和名义基准之间的旋转角；c、s分别表示cosine函数与sine函数；将实测基准中ERS点实测坐标附加可移动的定向点起点实测坐标ql及附加可移动的定向点终点实测坐标转换至名义基准，如式4所示； 式中，为名义基准下测量控制场第i个ERS点的实测坐标，为名义基准下附加可移动的定向点的起点坐标，为名义基准下附加可移动的定向点的终点坐标；然后，通过式5计算名义基准下系列同名ERS点实测坐标与名义坐标偏差及定向点移动前后的位移； 式中，δi,0为第i个ERS点在名义基准下实测坐标与名义坐标的偏差值，因此δi,0＝Δxi,0,Δyi,0，Δzi,0T，ε为名义基准下定向点移动前后的位移；第三步，基于名义坐标迭代修正的转换参数求解首先，建立以各ERS点坐标偏差之和最小为目标的转换参数优化求解模型，待优化参量为ERS点名义坐标偏差值和名义基准与实测基准之间转换参数，考虑到装配过程中实际测量工艺要求，避免发生过拟合情况，设定ERS点名义坐标偏差阈值，其中目标函数如式6所示，约束函数如式7所示： s.t.a≤δi,j≤b,i＝1,2,...,m7式中，为名义基准与实测基准之间转换参数，δi,j为第i个ERS点第j次优化得到的名义坐标偏差值，j＝1,2,...,n，n优化次数，δi,j＝Δxi,j,Δyij,，Δzij,T，a和b分别为坐标偏差阈值的上限和下限；通过名义基准下ERS点的名义坐标实测坐标及定向点坐标偏差ε，采用粒子群算法进行优化求解，算法中适应度函数为目标函数，对ERS点的名义坐标值迭代修正，最后得到名义基准与实测基准之间的转换参数以及最终第n次优化得到的ERS点的名义坐标偏差值δi,n，如式8所示；δ＝[δ1,n,δ2,n,...,δi,n,...,δm,n]8其次，基于转换参数，用激光跟踪仪获取测量控制场内新一组ERS点的实测坐标其中i＝1,2,…,k，k为此次获取的测量控制场内ERS点数量，然后基于该优化函数获取的转换参数，将实测基准下ERS点实测坐标转换至名义基准，如9所示， 式中，即为基于上述转换参数求解的第i个ERS点转换至名义基准下的坐标值；然后，计算该组ERS点转换至名义基准的实测坐标与名义基准下名义坐标的坐标偏差Ei，如10所示；

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