题目：基于iGPS的飞机部件数字化对接关键技术研究

部件对接是飞机装配中最重要的环节，数字化测量是实现部件对接数字化的基础。相较于其他数字化测量设备，iGPS具有大尺寸测量精度高、测量实时性好、可同时多点测量、扩展方便等优势。针对目前我国飞机部件数字化对接与iGPS应用的现状与问题，本文对基于iGPS的飞机部件数字化对接关键技术进行研究，探索iGPS在飞机部件对接过程中的应用，同时为提高飞机装配对接过程的数字化、柔性化以及自动化水平提供一条途径。

本文的研究内容主要包括：

1、针对部件对接现场iGPS测量问题，研究并提出了一种iGPS测量场精度分析评估方法，制定了基于iGPS的飞机部件对接测量方案。分析了iGPS测量精度的环境影响因素，针对iGPS测量原理，建立了iGPS测量不确定度空间分布分析模型，提出了iGPS测量场精度评估方法。在此基础上，基于实例，提出了一种对接部件测量关键点选取与测量方法，给出了飞机部件对接现场的iGPS布局方案以及坐标系构建与统一方法。

2、研究并提出了一种飞机对接部件实测位姿与目标位姿比对算法。分析了对接现场部件空间位置与姿态标定方法，针对飞机部件对接过程与iGPS测量数据特点，提出了一种基于单位四元数的点集加权配准算法。

3、研究并提出了一种部件对接调姿轨迹规划算法。研究了部件定位器支撑方案，并制定了部件调姿策略，在此基础上，研究并提出了基于等效旋转的姿态调整轨迹算法与基于弓高差的姿态调整轨迹插值控制算法，实现了定位器驱动点轨迹规划，进一步研究了定位器驱动轴运动参数解算方法。

4、在上述工作的基础上，以CATIA V5为平台，利用iGPS测量软件编程接口，设计并开发了基于iGPS的飞机部件数字化对接软件，并通过实例对软件功能与上述方法进行了验证。