CN105651166A - 基于工件坐标系的航天器产品总装精度测量方法 - Google Patents

Abstract

基于工件坐标系的航天器产品总装精度测量方法，本发明涉及总装精度测量领域，具体涉及航天产品总装精度测量方法。为了解决现有的经纬仪测量系统测量效率低、难度大的问题以及立方镜加工难，合格品率较低且立方镜随卫星上天占有载荷重量的问题；本发明采用工件坐标系替代立方镜坐标系，通过在航天器主体表面及参照物平面上的公共基准点上选取4-6公共基准点；利用激光跟踪仪采集公共基准点的坐标数据，建立公共坐标系；进行相应空间几何处理，建立基准坐标系；并在基准坐标系下利用激光跟踪仪通过软件拟合部组件表面计算部组件表面的法线和部组件轴线，通过与基准坐标系的比较计算，得到部组件的装配精度。本发明适用于航天产品总装精度的测量。

Description

基于工件坐标系的航天器产品总装精度测量方法

技术领域

本发明涉及总装精度测量领域，具体涉及航天产品总装精度测量方法。

背景技术

总装精测技术是保证航天器总体装配精度的有力手段，总装精度测量是航天器总体装配过程中不可缺少的重要环节。

航天器大多结构复杂，所以其装配顺序都是先进行分系统的部组件装配，然后再进行总体装配。总体装配精度测量的目的就是采用一定的测试方法作为技术手段，检测部组件理论轴线的直线性、几何外形面的同轴性、分系统相对星体的相对位置关系，以及太阳敏感器、陀螺仪、姿控发动机、惯组等部件的安装方位等参数是否满足总体设计要求。总装精测的数据还可以为以后的飞行测试和新型号航天器的研制的开发提供宝贵的科学依据。

传统总装精测中常利用经纬仪系统，经纬仪测量系统是一种由多个精度很高的电子经纬仪所构成的测量系统，其中任意的两台电子经纬仪通过相应的定标处理可建立并定义测量坐标系。如图5所示。

将两台电子经纬仪调整到可以同时瞄准被检测点，该情况下，每台经纬仪即可得到相应的竖直角和水平角，点P的坐标便可以计算得到，如式(2‐1)所示。

$\left\{\begin{array}{c}x=b\frac{{\mathrm{sin\α}}_B\·{\mathrm{cos\α}}_A}{\sin ({\mathrm{\α}}_A+{\mathrm{\α}}_B)}\\ y=b\frac{{\mathrm{sin\α}}_B\·{\mathrm{sin\α}}_A}{\sin ({\mathrm{\α}}_A+{\mathrm{\α}}_B)}\\ z=b\frac{{\mathrm{sin\α}}_B\·{\mathrm{tan\β}}_A}{\sin ({\mathrm{\α}}_A+{\mathrm{\α}}_B)}\end{array}\right.---(2-1)$

定标时，利用已知长度为L的基准尺，(αA1，βA1，αB1，βB1)表示第一台经纬仪瞄准基准尺两端两个目标点的水平角和俯仰角，(αA2，βA2，αB2，βB)，表示第二台经纬仪瞄准基准尺两端两个目标点的水平角和俯仰角，求得基线长b为：

$b=\frac{L}{\sqrt{k_1^2+k_2^2+k_3^2}}---(2-2)$

为了避免冗余信息，提高测量的精度，对上式进行改进可得：

$\left\{\begin{array}{c}x=b\frac{{\mathrm{sin\α}}_B\·{\mathrm{cos\α}}_A}{sin({\mathrm{\α}}_A+{\mathrm{\α}}_B)}\\ y=b\frac{{\mathrm{sin\α}}_B\·{\mathrm{sin\α}}_A}{\sin ({\mathrm{\α}}_A+{\mathrm{\α}}_B)}\\ z=\frac{1}{2}\[b\frac{{\mathrm{sin\α}}_B\·{\mathrm{tan\β}}_A+{\mathrm{sin\α}}_A\·{\mathrm{tan\β}}_B}{\sin ({\mathrm{\α}}_A+{\mathrm{\α}}_B)}+h\]\end{array}\right.---(2-3)$

国内卫星精测多采用经纬仪测量系统。经纬仪测量系统应用在航天器总装中，主要采用的是立方镜测量方法，借助高精度经纬仪光电自准直技术，来确定被检测仪器和设备的安装位置和姿态。在某些特殊的项目中，只能使用经纬仪的光电自准直和立方镜法线转换的方法来测量，比如航天相机光轴的测量。不过经纬仪布站位置和瞄点误差有时会大于0.2mm。再加上只能靠人眼去确定法线位置，所以该方法只适合静态测量。

立方镜是目前为止卫星精测中不可缺少的部件，适合于卫星精测的测量仪器，只有经纬仪。立方镜作为坐标转换器，也是针对经纬仪量身定制的。用立方镜作为精测的部件，源于早期的卫星设计。卫星上的各载荷，如照相机、导航仪等，都有各自的立方镜坐标系，以便在安装时，方便测量。立方镜(Cube)是一个很重要的辅助测量工具，贯穿卫星总装精密测量的始终。它是经过精密加工，平面度极高的立方体，各面之间的垂直度可达±3"，其表面中心处刻有十字刻线，精度达微米级，在进行有位置度测量时供电子经纬仪瞄准。

综上可得，经纬仪测量系统有如下特点：测量方位精度高，测量坐标点精度低；测量效率低，难度大；立方镜加工难，大量产品中只能挑选出少数合格品；立方镜随卫星上天，占有载荷重量。

发明内容

本发明是为了解决现有的经纬仪测量系统测量效率低、难度大的问题以及立方镜加工难，合格品率较低且立方镜随卫星上天占有载荷重量的问题。

基于工件坐标系的航天器产品总装精度测量方法，包括以下步骤：

步骤1、公共坐标系的建立：

针对需要检测部组件安装精度的航天器主体，在航天器主体表面选取若干个公共基准点，在航天器主体目前所处位置的参照物平面上选取若干个公共基准点，并在所有的公共基准点中的4-6公共基准点上设置光学反射器，即靶球；

分别在A₁和A₂位置设置激光跟踪仪a₁和a₂；通过激光跟踪仪和靶球的配合，调节激光跟踪仪a₁获得公共基准点在激光跟踪仪a₁坐标系下的坐标数据；再利用激光跟踪仪a₂采集相同的公共基准点，获得相同公共基准点在激光跟踪仪a₂坐标系下的坐标数据；

将两台激光跟踪仪分别采集得到的两组公共基准点坐标一一对应，通过SpatialAnalyzer软件进行最佳拟合，即令同一个公共基准点的两个三维坐标点尽量重合，完成公共坐标系的建立；在软件界面上，公共坐标系的坐标和两台激光跟踪仪的位置能够真实映射出他们在实际空间中的位置；建立公共坐标系时选取共基准点的示意图如图1所示；

步骤2、对公共坐标系下的某些公共基准点进行相应空间几何处理，建立基准坐标系：

利用激光跟踪仪a₁和a₂采集航天器主体底面圆周上多个点，在基准坐标系下拟合这些点获得最小二乘平面，以该面的法线方向作为基准坐标系的X轴方向；利用激光跟踪仪a₁和a₂采集航天器主体上安装孔中的6-8个孔的轴线，轴线与底面圆周相交成6-8个标定基准点，拟合这6-8个标定基准点获得空间圆，将该圆的圆心作为基准坐标系的原点O；令6-8个标定基准点中有1个标定基准点为基准坐标系的Y轴(或Z轴)上的点，根据右手定则，获得Z轴(或Y轴)；

步骤3、检测部组件的装配精度：

多次在待检测部组件表面设置多个靶球，并通过激光跟踪仪a₁和a₂和靶球配合，将测量得到的点组合进行最小二乘面拟合，通过与基准坐标系的比较计算，得到部组件的装配精度；

步骤4、针对其他待检测部组件，移动利用激光跟踪仪a₁和a₂，执行步骤1-3，完成其他待检测部组件的安装精度测量。

步骤3所述的检测部组件的装配精度的具体过程如下：

多次在待检测部组件表面设置多个靶球，将激光跟踪仪的测量模式设置为稳定点扫描模式，并通过激光跟踪仪a₁和a₂和靶球配合，对待检测部组件进行扫描；

(1)如图3(a)和(b)所示，如果待检测部组件为方体，将测量得到的点组合，利用SpatialAnalyzer软件进行最小二乘面拟合，得到平面的法线，计算出法线与基准坐标系对应坐标轴的夹角，从而判断待检测部组件的安装精度；

(2)如果待检测部组件为圆柱体或者椎体(如具有喉径的喷管等)，不但要检测待检测部组件的平面安装精度，还要检测待检测部组件的轴线安装精度。

本发明具有以下有益效果：

本发明针对传统的经纬仪测量系统，提出基于激光跟踪仪对航天器产品总装精度进行测量，从而避免了使用立方镜，也就避免了遇到立方镜加工难、合格品较少的瓶颈。本发明不需要立方镜随卫星上天，减少了卫星的占有载荷重量。而且由于本发明不需要使用立方镜也不需要立方镜随卫星上天可以大量节省测量成本和卫星发射成本。

本发明突破了利用传统的经纬仪测量系统的惯性思维模式，提出了基于激光跟踪仪对航天器产品总装精度进行测量，并通过大量的仿真试验证明了：(1)利用激光跟踪仪测量两平面夹角时，当激光跟踪仪与被测目标距离3m，被测平面面积至少为60mm见方时，测量角精度优于3″；(2)在一定条件下，利用激光跟踪仪测量平面的方位精度完全能够达到某型号产品总装精测要求的精度，所以本文提出的用激光跟踪仪进行总装精测的方法能够完成对某型号产品安装精度的测量。

本发明也针对基于激光跟踪仪对航天器产品总装精度进行测量确定了建立公共坐标系的公共基准点选取的最佳数目，而且也提出了进行对安装部组件进行测量时采集点的数量必须与被测平面大小相匹配，在利用激光跟踪仪采集面上的点时，采集点数相对被测平面大小要密集。

同时本发明大大简化了利用传统经纬仪测量系统进行测量的操作过程，简化了测量步骤，节省了测量时间，提高了测量效率。而且能够基于本发明实现自动化测量。

附图说明

图1为建立公共坐标系时选取共基准点的示意图；

图2为待测部组件的轴线示意图；

图3(a)为检测部组件安装精度的示意图；

图3(b)为检测部组件安装精度的示意图；

图4(a)为检测部组件轴线安装精度时在平整端面设置靶球的示意图；

图4(b)为检测部组件轴线安装精度时在平整端面设置靶球的示意图；

图5为经纬仪坐标测量系统原理示意图；

图6为面积仿真实验数据的绝对误差比较效果图；

图7为面积仿真实验数据的不确定度比较效果图；

图8为测量面面积大于60mm见方的不确定度试验效果图；

图9(a)实验对象选取的平面示意图；

图9(b)实验对象选取的平面示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：

基于工件坐标系的航天器产品总装精度测量方法，包括以下步骤：

步骤1、公共坐标系的建立：

针对需要检测部组件安装精度的航天器主体，在航天器主体表面选取若干个公共基准点，在航天器主体目前所处位置的参照物平面上选取若干个公共基准点，并在所有的公共基准点中的4-6公共基准点上设置光学反射器，即靶球；

分别在A₁和A₂位置设置激光跟踪仪a₁和a₂；通过激光跟踪仪和靶球的配合，调节激光跟踪仪a₁获得公共基准点在激光跟踪仪a₁坐标系下的坐标数据；再利用激光跟踪仪a₂采集相同的公共基准点，获得相同公共基准点在激光跟踪仪a₂坐标系下的坐标数据；

将两台激光跟踪仪分别采集得到的两组公共基准点坐标一一对应，通过SpatialAnalyzer软件进行最佳拟合，即令同一个公共基准点的两个三维坐标点尽量重合，完成公共坐标系的建立；在软件界面上，公共坐标系的坐标和两台激光跟踪仪的位置能够真实映射出他们在实际空间中的位置；建立公共坐标系时选取共基准点的示意图如图1所示；

步骤2、对公共坐标系下的某些公共基准点进行相应空间几何处理，建立基准坐标系：

利用激光跟踪仪a₁和a₂采集航天器主体底面圆周上多个点，在基准坐标系下拟合这些点获得最小二乘平面，以该面的法线方向作为基准坐标系的X轴方向；利用激光跟踪仪a₁和a₂采集航天器主体上安装孔中的6-8个孔的轴线，轴线与底面圆周相交成6-8个标定基准点，拟合这6-8个标定基准点获得空间圆，将该圆的圆心作为基准坐标系的原点O；令6-8个标定基准点中有1个标定基准点为基准坐标系的Y轴(或Z轴)上的点，根据右手定则，获得Z轴(或Y轴)；

步骤3、检测部组件的装配精度：

多次在待检测部组件表面设置多个靶球，并通过激光跟踪仪a₁和a₂和靶球配合，将测量得到的点组合进行最小二乘面拟合，通过与基准坐标系的比较计算，得到部组件的装配精度；

步骤4、针对其他待检测部组件，移动利用激光跟踪仪a₁和a₂，执行步骤1-3，完成其他待检测部组件的安装精度测量。

具体实施方式二：

本实施方式步骤3所述的检测部组件的装配精度的具体过程如下：

多次在待检测部组件表面设置多个靶球，将激光跟踪仪的测量模式设置为稳定点扫描模式，并通过激光跟踪仪a₁和a₂和靶球配合，对待检测部组件进行扫描；

(1)如图3(a)和(b)所示，如果待检测部组件为方体，将测量得到的点组合，利用SpatialAnalyzer软件进行最小二乘面拟合，得到平面的法线，计算出法线与基准坐标系对应坐标轴的夹角，从而判断待检测部组件的安装精度；

(2)如果待检测部组件为圆柱体或者椎体(如具有喉径的喷管等)，不但要检测待检测部组件的平面安装精度，还要检测待检测部组件的轴线安装精度。

其他步骤和参数与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：

本实施方式(2)中所述的检测待检测部组件的轴线安装精度的具体过程如下：

激光跟踪仪的设定模式为几何图形触发的点，几何图形触发的点是SpatialAnalyzer软件的采点模式的名称，在该模式下，SpatialAnalyzer软件可以自动保留激光跟踪仪采集的位于该空间平面内的点，平面外采的点自动剔除；令圆柱体或者椎体平整端面的圆形测量对象，如图4(a)和(b)所示，将多个靶球设置在平整端面的圆形圆周上，或者将靶球在平整端面的圆形圆周上移动测量，利用激光跟踪仪a₁和a₂得到的点组合，进行圆形拟合，获得圆心；在圆柱体或者椎体上平整端面的圆形的等高面的圆周上下附近移动靶球或者设置靶球，只有当激光跟踪仪的目标点(靶球所在位置)在等高面上时，该目标点才会被保留下来并显示在SpatialAnalyzer软件界面上，采集得到的该等高面的圆周，将得到的点组合进行圆形拟合，获得圆心；

如图2所示，将两圆的圆心相连，两个圆心的连线即为待测的部组件的轴线，计算圆心连线与基准坐标系对应坐标轴的夹角，从而判断待检测部组件的轴线安装精度。

其他步骤和参数与具体实施方式二相同。

具体实施方式四：

本实施方式步骤1所述的分别在A₁和A₂位置设置激光跟踪仪a₁和a₂的过程如下：

先调整激光跟踪仪a₁的位置A₁，令激光跟踪仪a₁的测头和靶球配合，使激光跟踪仪a₁能够采集到所有公共基准点中的若干公共基准点，然后将激光跟踪仪a₂置于A₂位置，使激光跟踪仪a₂也能够捕获相同的若干公共基准点；若不满足要求，重新调整选择若干个公共基准点和A₁、A₂的位置，直至满足上述条件。

其他步骤和参数与具体实施方式一至三之一相同。

具体实施方式五：

本实施方式步骤1所述的公共坐标系是经过精确检测后的公共坐标系，其检测过程如下：

步骤1建立的公共坐标系的精确程度很大程度上影响对安装组件进行精度进行测量过程的测量精度，为此需对公共坐标系的精确程度进行检验，简单的检验方法如下：利用激光跟踪仪a₁和激光跟踪仪a₂分别测量空间中同一个测点，理论上统一坐标系后两台激光跟踪仪对同一个点的测量结果应该是一致的，实际测量中激光跟踪仪的每次测量都伴随着随机误差，但若两台跟踪仪测量针对同一个测点的坐标数据差异大于预设精度值，例如大于1.5倍的激光跟踪仪单点测试精度，则认为创建的公共坐标系精度不够高，必须重新进行公共坐标系的建立；若两台跟踪仪测量针对同一个测点的坐标数据差异小于等于预设精度值，认为创建的公共坐标系精度合格。

其他步骤和参数与具体实施方式四相同。

具体实施方式六：

本实施方式步骤1所述的设置光学反射器的公共基准点选取为6个，即在所有的公共基准点中的6公共基准点上设置光学反射器，选取的6公共基准点必须位于不同平面上。

选取的6公共基准点必须位于不同平面上，即这6公共基准点不能位于不能位于一条直线上，也不能位于一个平面上。每次使用公共基准点数4-6个，使用的公共基准点越多精度越高；但是超过6个后对精度提升效果很小，所以选取6公共基准点上设置光学反射器，选取6公共基准点的精度高。

其他步骤和参数与具体实施方式五相同。

实施例

本实验研究分析和验证激光跟踪仪方位测量精度与工件几何元素大小的关系。如果能够用工件上的几何元素坐标系取代立方镜坐标系，就可以将激光跟踪仪应用于卫星精测中，这对于提高测量精度、提高测量效率有重要意义。

1.工件坐标系取代立方镜坐标系总装精测新方法

通过对激光跟踪仪方位测量精度与工件几何元素大小的关系进行的实验研究、分析和验证。如果能够用工件上的几何元素坐标系取代立方镜坐标系，就可以将激光跟踪仪应用于卫星精测中，这对于提高测量精度、提高测量效率有重要意义。

为此，设计“激光跟踪仪单站测量不确定度仿真实验”进行验证，具体过程如下。

1.1不同几何元素面面积仿真实验

多数情况下，使用激光跟踪仪测量时，测量范围小于50米，此时仪器的坐标重复精度约为5μm/m。实际实验环境中，激光跟踪仪与被测对象的距离约为3m，所以坐标重复测量精度达到15μm。利用SA软件进行仿真实验，在两个夹角为90°的不同大小元素面附近生成坐标重复精度为15μm的随机点，再将随机点拟合成两个平面，得到两个平面多组夹角值，最后进行仿真实验结果的评定。仿真实验的流程如表1所示。

表1仿真实验流程

仿真结果如表2所示：

表2仿真实验结果

将仿真数据绘制成柱形图如图6、图7所示；

1.2仿真实验结论与分析

本次的激光跟踪仪单站不确定评估中，按照实验环境都理想的状态下进行仿真，只考虑了激光跟踪仪带来的误差，并未考虑环境变化对激光跟踪仪的影响，也没有考虑测量对象、测量人员和测量对象等递来的随机误差。另一方面，仿真实验中生成的随机点都是均匀分布在被测区域内的，而实际做实验采点过程中，采集得到的三维点坐标的分布不是均匀分布在被测区域内的，而是按照被测区域中间密集，边沿疏散的格局分布的。综上所述，仿真结果与真实的实验结果会有一定偏差。

如图7所示，纵坐标是测量面面积至少为60mm见方，我们可以看到，多次测量结果的均值接近真实值，此时，测量结果是可信的。如图8所示，当测量面面积至少为60mm见方时，测量不确定度小于5秒。

经过实验仿真，可以粗略得到如下结论：

(1)激光跟踪仪单站的测角精度与工件几何元素面面积大小有密切关系，被测目标面积越大，测角精度就会越高，被测目标面积越来，测量角精度就会降低。

(2)在相同的被测区域内，采集的目标点数量越多，不确定度越小。

(3)仿真结果表明，当测量面面积至少为60mm见方时，测量不确定度小于5秒，所以在实际做实验中，很可能会出现一个临界点，当实验条件或者设备达到这个临界点时，测量不确定度小于5秒。

1.3激光跟踪仪单站测量不确定度实验设计

本次实验选取已知夹角且大小相同的两个平面，利用激光跟踪仪采集两平面上的三维坐标点，再通过软件拟合平面，可得到两平面法线之间的角度，即将两待测平面的夹角作为测量值。

实验对象如图9(a)和(b)所示，立方镜胶粘在研磨台上，因为立方镜和研磨平台都是平面度很高的平面，所以选取测量的平面包含立方镜上相邻的两个平面和研磨平台上被虚线框出的两片区域。

立方镜是由六个镜面组成的立方体，其相邻两个面垂直度极高，可认为相邻两面的夹角真值为90°；利用三坐标测量机标定研磨平台上两片区域法线之间的夹角，作为真值。

第一组实验选取的平面是立方镜上相邻的两个平面，大小为20mm见方；接下来扩大方形区域面积，边长依次增加20mm，第二组实验选取的平面大小为40mm见方，立方镜上的镜面不能满足其大小，所以在研磨平台上选定的区域内标定出两个40mm见方的平面；第三组实验选取的平面是在研磨平台上选定区域内标定出两个60mm见方的平面；因为第三组的实验结果非常理想，所以第四组实验选取的平面是在研磨平台上选定区域内标定出两个100mm见方的平面；第五组实验要继续扩大实验平面的面积，依据研磨台大小，选取80mm*140mm的两个平面进行实验。至此，实验结果趋于稳定，得到的实验结论值得信任，实验完成。

在每一组实验时，激光跟踪仪采集的点数是与选取的测量平面大小相关的，例如第一组实验，采集的点数是20，100两组，当实验遇到100mm见方的平面时，采集的点数是500，1000两组。

整个实验的测量流程如表3所示。

表3实验流程

为了得到可靠的实验结果，要在每一种情况下对两平面进行多次反复测量，将测量得到的两平面夹角值剔出粗大误差，再将剩下的有效值取平均值作为测量值与真实值比较。

经实验研究、分析和验证，得出以下结论：

(1)利用激光跟踪仪测量两平面夹角时，当激光跟踪仪与被测目标距离3m，被测平面面积至少为60mm见方时，测量角精度优于3″。

(2)采集点的数量必须与被测平面大小相匹配。用采集点数是1000点时说明测量值与真实值的误差，1000点相对于60mm见方平面是密集的，误差小，1000点相对于100mm见方的平面和80mm×100mm的平面是稀疏的，误差大。因此，在利用激光跟踪仪采集面上的点时，采集点数相对被测平面大小要密集。

(3)在一定条件下，利用激光跟踪仪测量平面的方位精度可以达到某型号产品总装精测要求的精度，所以本文提出的用激光跟踪仪进行总装精测的方法能够完成对某型号产品安装精度的测量。

Claims (6)

1.基于工件坐标系的航天器产品总装精度测量方法，特征在于包括以下步骤：

步骤1、公共坐标系的建立：

针对需要检测部组件安装精度的航天器主体，在航天器主体表面选取若干个公共基准点，在航天器主体目前所处位置的参照物平面上选取若干个公共基准点，并在所有的公共基准点中的4-6公共基准点上设置光学反射器，即靶球；

分别在A₁和A₂位置设置激光跟踪仪a₁和a₂；通过激光跟踪仪和靶球的配合，调节激光跟踪仪a₁获得公共基准点在激光跟踪仪a₁坐标系下的坐标数据；再利用激光跟踪仪a₂采集相同的公共基准点，获得相同公共基准点在激光跟踪仪a₂坐标系下的坐标数据；

将两台激光跟踪仪分别采集得到的两组公共基准点坐标一一对应，通过SpatialAnalyzer软件进行拟合，即令同一个公共基准点的两个三维坐标点尽量重合，完成公共坐标系的建立；

步骤2、对公共坐标系下的公共基准点进行相应空间几何处理，建立基准坐标系：

利用激光跟踪仪a₁和a₂采集航天器主体底面圆周上多个点，在基准坐标系下拟合这些点获得最小二乘平面，以该面的法线方向作为基准坐标系的X轴方向；利用激光跟踪仪a₁和a₂采集航天器主体上安装孔中的6-8个孔的轴线，轴线与底面圆周相交成6-8个标定基准点，拟合这6-8个标定基准点获得空间圆，将该圆的圆心作为基准坐标系的原点O；令6-8个标定基准点中有1个标定基准点为基准坐标系的Y轴上的点，根据右手定则，获得Z轴；

步骤3、检测部组件的装配精度：

多次在待检测部组件表面设置多个靶球，并通过激光跟踪仪a₁和a₂和靶球配合，将测量得到的点组合进行最小二乘面拟合，通过与基准坐标系的比较计算，得到部组件的装配精度；

步骤4、针对其他待检测部组件，移动利用激光跟踪仪a₁和a₂，执行步骤1-3，完成其他待检测部组件的安装精度测量。

2.根据权利1所述的基于工件坐标系的航天器产品总装精度测量方法，其特征在于步骤3所述的检测部组件的装配精度的具体过程如下：

多次在待检测部组件表面设置多个靶球，将激光跟踪仪的测量模式设置为稳定点扫描模式，并通过激光跟踪仪a₁和a₂和靶球配合，对待检测部组件进行扫描；

(1)如果待检测部组件为方体，将测量得到的点组合，利用SpatialAnalyzer软件进行最小二乘面拟合，得到平面的法线，计算出法线与基准坐标系对应坐标轴的夹角，从而判断待检测部组件的安装精度；

(2)如果待检测部组件为圆柱体或者椎体，不但要检测待检测部组件的平面安装精度，还要检测待检测部组件的轴线安装精度。

3.根据权利2所述的基于工件坐标系的航天器产品总装精度测量方法，其特征在于(2)中所述的检测待检测部组件的轴线安装精度的具体过程如下：

激光跟踪仪的设定模式为几何图形触发的点；令圆柱体或者椎体平整端面的圆形测量对象，将多个靶球设置在平整端面的圆形圆周上，或者将靶球在平整端面的圆形圆周上移动测量，利用激光跟踪仪a₁和a₂得到的点组合，进行圆形拟合，获得圆心；在圆柱体或者椎体上平整端面的圆形的等高面的圆周上下附近移动靶球或者设置靶球，只有当激光跟踪仪的目标点在等高面上时，该目标点才会被保留下来并显示在SpatialAnalyzer软件界面上，采集得到的该等高面的圆周，将得到的点组合进行圆形拟合，获得圆心；

将两圆的圆心相连，两个圆心的连线即为待测的部组件的轴线，计算圆心连线与基准坐标系对应坐标轴的夹角，从而判断待检测部组件的轴线安装精度。

4.根据权利1、2或3所述的基于工件坐标系的航天器产品总装精度测量方法，其特征在于步骤1所述的分别在A₁和A₂位置设置激光跟踪仪a₁和a₂的过程如下：

先调整激光跟踪仪a₁的位置A₁，令激光跟踪仪a₁的测头和靶球配合，使激光跟踪仪a₁能够采集到所有公共基准点中的若干公共基准点，然后将激光跟踪仪a₂置于A₂位置，使激光跟踪仪a₂也能够捕获相同的若干公共基准点；若不满足要求，重新调整选择若干个公共基准点和A₁、A₂的位置，直至满足上述条件。

5.根据权利4所述的基于工件坐标系的航天器产品总装精度测量方法，其特征在于步骤1所述的公共坐标系是经过精确检测后的公共坐标系，其检测过程如下：

利用激光跟踪仪a₁和激光跟踪仪a₂分别测量空间中同一个测点，若两台跟踪仪测量针对同一个测点的坐标数据差异大于预设精度值，认为创建的公共坐标系精度不够高，必须重新进行公共坐标系的建立；若两台跟踪仪测量针对同一个测点的坐标数据差异小于等于预设精度值，认为创建的公共坐标系精度合格。

6.根据权利5所述的基于工件坐标系的航天器产品总装精度测量方法，其特征在于步骤1所述的设置光学反射器的公共基准点选取为6个，即在所有的公共基准点中的6公共基准点上设置光学反射器，选取的6公共基准点必须位于不同平面上。