影像三次元测量技术引领航天微米级精度新纪元

2025.12.27

  最新一代影像三次元测量系统通过亚像素边缘提取算法与多频闪蓝光结构光融合,将航天器燃料阀体内部0.8 μm级微孔圆度误差检出能力提升至0.3 μm,较传统接触式三坐标缩短85%测量时间,实现涡轮叶片冷却孔位置度100%全检,为火箭发动机可靠性提供纳米级数据支撑。

  系统核心在于“五轴联动+双相机同步”架构:0.01 μm光栅尺反馈的伺服平台驱动镜头环绕复杂曲面,每0.2秒触发一次双相机同步曝光,配合AI驱动的自适应景深融合,可在30秒内完成直径仅5 mm的深腔管路三维重建,轮廓度重复性≤0.5 μm,满足航天钛合金异形件100%在线检测节拍要求。

  非接触式多元传感模块集成低相干干涉仪与共聚焦白光传感器,实现同一工位“影像+高度+粗糙度”三参量同步采集;针对航天级碳纤维复材,系统以0.1 N无应力夹持方式获取铺层角度,检测分层缺陷的最小面积可达0.05 mm²,使卫星支架减重孔位置度合格率从92%跃升至99.7%,单件报废成本降低120万元。

  数据链全程封闭:测量结果通过国密算法加密后直传MES,自动生成符合QJ 3144A航天标准的CPK报告;当关键尺寸偏移超过1 μm时,系统0.1秒内触发刀补闭环,将发动机喷嘴同轴度控制在2 μm以内,确保长征系列火箭发射窗口“零延误”。

  目前该技术已覆盖航天90%以上精密零部件,推动我国运载火箭制造精度从“毫米级”跨入“微米级”时代,为未来可重复使用火箭10次飞行寿命目标奠定计量基础。

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