Технология внутрицехового позиционирования iGPS для исследования геометрии крыла под нагрузкой Нева Технолоджи

Технология внутрицехового
позиционирования iGPS для исследования
геометрии крыла под нагрузкой
Михаил Дружинин, Дмитрий Викорук, Эдуард Гильмутдинов,
Нева Технолоджи, Москва
mikhail.druzhinin@nevatec.ru +7 909 622 0228
Нева Технолоджи
Технология позиционирования iGPS
•
•
•
•
•
Получение трехмерных координат одновременно от
множества детекторов в реальном режиме времени.
Создание метрологической зоны по всей территории цеха
Локализация множества систем координат при необходимости
работы в отдельно взятых зонах (моделях самолетов)
Возможность использования «подвижных» систем координат
для коррекции измерений (например, для исправления за счет
учета движения центроплана)
Модифицируемое программное обеспечение для создания
удобных интерфейсов и систем вычислений и наблюдений в
конкретных задачах
2
Нева Технолоджи
Технология измерений iSpace
 iSpace = измерительная система
измерений, подобная GPS
 iSpace по методике работы отличается от
GPS:
 Используются компактные оптические
трансмиттеры, устанавливающиеся вокруг
снимаемого объекта
 Может работать как снаружи здания, так и
внутри
 Приблизительно в 1,000 раз точнее GPS
 Положение сенсора определяется с
помощью засечки от двух или более
трансмиттеров
Нева Технолоджи
Технология измерений iSpace
 Сеть трансмиттеров
определяет точное
положение сенсоров,
закрепленных на
различном оборудовании
 Требуется видимость хотя
бы от 2 (3) трансмиттеров
Нева Технолоджи
Эксперимент в ЦАГИ НИО-18
5
Нева Технолоджи
Эксперимент в ЦАГИ НИО-18
цель
03/07/2014 Был проведен эксперимент по работе системы iGPS
для определения координат узловых точек на крыле
испытательного комплекса Ил-476.
Цель эксперимента:
– определение возможности и целесообразности
использования системы внутрицехового позиционирования
iGPS
– сравнение с существующей системой измерения на базе
видеограмметрической технологии.
6
Нева Технолоджи
Эксперимент в ЦАГИ НИО-18
установка системы
1. Система iGPS была развернута на существующих
конструкциях внутри цеха НИО-18
детекторы
Расстановка элементов системы iGPS
7
трансмиттеры
Нева Технолоджи
Эксперимент в ЦАГИ НИО-18
компоненты системы
Компьютер системы iGPS вместе с роутером
WiFi
- Защищенный мобильный компьютер
- Мощный промышленный роутер для
беспроводной системы связи со всеми
компонентами системы
- Наблюдение за всеми компонентами
системы с одного рабочего места
- Возможность подключения к внешним
источникам синхронизации
- Масштабируемая технология измерений
8
Нева Технолоджи
Эксперимент в ЦАГИ НИО-18
Схема размещения компонентов
детекторы
трансмиттеры
9
Четыре детектора для
слежения за системой
координат
Нева Технолоджи
Эксперимент в ЦАГИ НИО-18
детали
- Эксперимент был проведен без длительной подготовки
- Система была развернута «с колес» за 1 час
- Включение и подготовка системы для работы составило 15
минут (прогрев, проверка работоспособности, калибровка,
тестовые измерения)
- Измерения выполнялись с частотой 5Гц со всех детекторов
(максимальная возможная частота – 40Гц)
- Был записан файл «сырых» измерений, который затем
воспроизводился при различных настройках с целью
минимизации появления возможных ошибок и определения
наилучшей конфигурации системы
10
Нева Технолоджи
Эксперимент в ЦАГИ НИО-18
подготовка к измерениям
Калибровка системы, при
которой определяется
точность и
устанавливается начало
системы координат
Точность калибровки
составила 0.1мм
Система координат была
определена «по
умолчанию». Связь с
видеограмметрической
системой (перевод в
необходимую систему
координат) был выполнен
в процессе пост-обработки
11
Нева Технолоджи
Эксперимент в ЦАГИ НИО-18
результаты измерений
Показания всех датчиков за все время эксперимента
1500
1000
Отклонения по высоте в мм
500
105
0
111
0
120
240
360
480
600
720
840
960
1080
1200
1320
1440
124
136
-500
5447
5452
-1000
CentroPlan
8062
-1500
-2000
-2500
13
фрагмент
время в сек.
* Все измерения скорректированы с учетом отклонений центроплана
Нева Технолоджи
Эксперимент в ЦАГИ НИО-18
результаты измерений
Показания всех датчиков за все время эксперимента (фрагмент)
-2040
590
600
610
620
6308
640
650
660
670
680
690
700
710
время в сек.
Отклонения по высоте в мм
-2060
-2080
-2100
105
124
-2120
-2140
-2160
Моменты измерений*
-2180
80%
14
* В моменты измерений крыло было подвижным
90%
Нева Технолоджи
Эксперимент в ЦАГИ НИО-18
Выводы
- Система показала надежную работу при минимальной
адаптации к поставленной задаче и высокую точность
- Работа была выполнена «с колес», без длительной
подготовки к выполнению эксперимента
- Результаты измерений в общем совпадают с имеющейся
видеограмметрической системой
- Все измерения автоматически корректируются относительно
моментальной позиции основной системы координат
(Центроплан)
20
Нева Технолоджи
Эксперимент в ЦАГИ НИО-18
Преимущества iGPS
- малое время для развертывания и подготовки к
измерениям
- возможность масштабирования системы за счет
увеличения количества детекторов и трансмиттеров
- использование для одновременного решения
различных задач измерений и сборки, в том числе и с
подвижной системой координат в одном
измерительном пространстве
- прямая интеграция с любыми внешними системами
для синхронизации измерений (пакеты САПР, собственные разработки)
- полностью автономная и автоматизированная система, которая не требует
постоянного присутствия наблюдателей
- точные измерения (от 0.1мм) с надежным последующим исследованием (лог-файл
с записью 40Гц)
21
Нева Технолоджи
Примеры использования iGPS
в России
Система для слежения за моделью судна в ЦНИИ Крылова
Установка детекторов на модели судна
22
Общий интерфейс программы для
слежения
Нева Технолоджи
Примеры использования iGPS
в России
Система для постройки и точной настройки развертываемой антенны для ИСС
Общая схема процесса измерений
23
Интерфейс программы измерений и
настройки антенны
Нева Технолоджи
так точно
Спасибо за внимание!
24
Нева Технолоджи