本发明涉及一种飞机工装测量精度的评价方法，具体地说就是一种基于空间栅格分析方法用于飞机工装激光测量精度的评价方法。
背景技术：
1、在飞机部件装配和总装配过程中采用专用飞机工装来对飞机部件进行定位和固定，工装位置的准确性直接决定了装配质量。为提高飞机装配效率，一般会扩大装配工作面，使得工装在使用过程中存在大量多次定位，因此需要从工装制造阶段开始，通过保证工装上的测量点空间坐标的准确性，以此确保工装空间位置准确。
2、由于激光跟踪仪测量系统拥有极高的测量精度，并且可以测量各种复杂的零部件特征，所以通过激光跟踪仪测量来对工装上的测量点空间坐标进行测量，在工装设计阶段需要给出激光跟踪仪测量方案。传统方法是通过人工经验布设测量激光跟踪仪的站位，但是随着工装尺寸不断增加、工装形式逐渐复杂，人工布设测量方案精度难以得到保障。此外，针对同一套飞机工装，由于个人经验的差异性，不同的设计人员会给出不同的测量站位，难以评价哪一个测量站位的精度更好。为了解决飞机工装激光测量精度评价的问题，需要开发算法对飞机工装的激光测量方案精度进行评价。在评价过程中需要考虑测量距离、激光入射角度、激光可达性的影响，同时考虑不同仪器的设备误差的差异，避免飞机工装激光测量方案由于站位布设不合理导致精度降低，保证整个测量方案的精度，在此基础上对不同飞机工装激光测量方案能够提供定量评判依据，提高测量方案的设计效率。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本发明基于空间栅格分析方法，针对飞机工装激光测量精度提出了一种定量评价方法。该方法能够考虑测量距离、激光入射角度、激光可达性的影响，同时考虑不同仪器的设备误差的差异，避免飞机工装激光测量方案由于站位布设不合理导致精度降低，保证整个测量方案的精度，在此基础上对不同飞机工装激光测量方案能够提供定量评判依据，提高测量方案的设计效率。
2、本发明的技术方案是：一种基于空间栅格的飞机工装激光测量精度评价方法，包括以下步骤：
3、步骤一 建立飞机工装的空间栅格模型，具体过程如下：
4、1-1采用cad软件建立与实物1：1的飞机工装三维几何模型，在模型中标出所有待测点的三维坐标置和方向向量；
5、1-2将飞机工装三维几何模型的格式转化为三角面片格式；
6、1-3对每个三角面片，计算三角面片中心点坐标值；
7、1-4建立飞机工装三维几何模型的空间栅格模型，空间栅格模型尺寸需要与其长、宽、高一致；空间栅格模型中每一个栅格的长、宽、高不超过飞机工装三维几何模型的长、宽、高的1％。
8、步骤二 建立空间栅格模型的测量约束条件，具体过程如下：
9、2-1将三角面片模型和空间栅格模型在同一坐标系下进行叠加，标定出每一个三角面片中心点坐标值以及其所对应的每一个栅格编号；
10、2-2以任意一个待测点i为圆锥顶，以待测点法向方向的基向量为轴线，构建一个底面直径为d的圆锥体，所述d为一个给定的定值，其取值范围为激光最大测量距离的1％～25％的范围内，圆锥体的母线长度为最大测量距离li，圆锥体母线和轴线的夹角为最大入射角τi；
11、2-3测量站位需要放在圆锥体内部，才能够完成测量过程，最大测量距离距离li和最大入射角τi需要分别满足公式1和公式2
12、[li]min<li<[li]max 1
13、[τi]min<τi<[τi]max 2
14、其中，[li]min和[li]max分别为测量设备给定的最小和最大测量距离；[τi]min和[τi]max分别为测量设备给定的最小和最大测量入射角度。
15、步骤三 空间栅格干涉计算，具体过程如下：
16、3-1判断步骤2-2得到的每一个圆锥体中是否包含带有飞机工装三维几何模型的空间栅格，如果存在，则认为存在干涉，放弃该圆锥体和所对应的栅格；
17、3-2遍历所有圆锥体，重复步骤4-1的干涉检查，输出所有不存在干涉的圆锥体编号和所对应的栅格编号，记为有效栅格；
18、3-3在所有有效栅格中，按照有效栅格上出现的频率对所有栅格进行由高到底排序，选择出现频率最高的栅格作为第一测量站位。
19、步骤四 测量方案精度计算，具体过程如下：
20、4-1利用公式3计算测量站位到任意一个测量点的测量不确定度ε
21、
22、其中，az为测量距离误差；az,ppm为单位长度下的测距不确定度；d为测量距离；bz为测量角度误差；bz,ppm为单位角度下的测角不确定度；θ为测量入射角度。
23、4-2重复步骤4-1，遍历测量站位到每一个待测点，计算每一个待测点所对应的测量不确定度ε，将ε的最大值作为整个测量方案的精度评价值，将ε的最大值和设计给出的测量阈值比较，如果小于等于测量方案阈值，则说明测量方案有效，否则需要调整测量站位，直至ε的最大值小于等于测量阈值。
24、有益效果：本发明通过空间栅格分析方法，考虑测量距离、激光入射角度、激光可达性的影响，同时考虑不同仪器的设备误差存在差异，提供了一种飞机工装测量精度的评价方法。避免飞机工装激光测量方案由于布设不合理导致精度降低，保证了整个测量方案的精度。对不同飞机工装激光测量方案能够提供定量的评判依据，是一种快速、有效的测量评价方法。
1.一种基于空间栅格的飞机工装激光测量精度评价方法，其特征在于，包括以下过程：
2.根据权利要求1所述的一种基于空间栅格的飞机工装激光测量精度评价方法，其特征在于所述的建立飞机工装的空间栅格模型，具体过程如下：
3.根据权利要求1-2所述的一种基于空间栅格的飞机工装激光测量精度评价方法，其特征在于所述的建立空间栅格模型的测量约束条件，具体过程如下：
4.根据权利要求1-3所述的一种基于空间栅格的飞机工装激光测量精度评价方法，其特征在于所述的空间栅格干涉计算，具体过程如下：
5.根据权利要求1-4所述的一种基于空间栅格的飞机工装激光测量精度评价方法，其特征在于所述的测量方案精度计算，具体过程如下：
