光学影像仪微米级精度护航航天器精准对接

2025.12.27

  在最新一次载人航天任务中,一套采用亚微米级光学影像测量系统完成核心舱段对接面形位公差检测,全程仅耗时42分钟,较传统三坐标方案缩短75%,为航天器在轨对接提供了“零风险”数据支撑。

  该系统融合高分辨率CCD、激光共焦与光谱共焦三重传感,可在500mm×500mm视场内实现0.3μm重复精度;通过自研温度补偿算法,将20℃±5℃热变形误差压缩至0.1μm以内,确保真空环境下测量结果与地面标定值偏差≤0.5μm。

  针对航天铝合金-钛合金复合对接环,设备启用“一键式”多光谱材质识别模式,自动切换405nm蓝光与850nm红外双通道,消除高反射率表面眩光,使环槽深度、同轴度、端面跳动等12项关键尺寸一次扫描全部输出,数据实时与数字孪生模型比对,超差0.8μm即触发红色预警。

  任务前48小时,工程团队利用设备提供的微米级点云逆向生成对接面轮廓图,提前发现一处0.6μm级凹陷,通过激光熔覆在线修复,避免在轨对接时产生>0.5mm间隙,节省约1.2亿元潜在救援成本。

  目前,该光学影像测量方案已写入新一代航天器总装标准,后续将扩展至月面着陆器、深空探测器等精密装配场景,持续为我国载人、探月、探火工程提供亚微米级“太空尺”。

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