光学影像坐标测量仪突破航天微米级精度壁垒

2026.02.21

  最新一代光学影像坐标测量仪将航天级复杂构件的测量不确定度压缩至0.3 μm,刷新国内非接触测量精度纪录,为火箭燃料喷射孔、涡轮叶片冷却通道等关键部位提供亚微米级全尺寸闭环验证手段,标志着我国高端计量装备正式进入“纳米思维”时代。

  系统采用双共焦白光扫描与亚像素边缘提取融合算法,可在同一坐标系内同步完成几何轮廓、表面粗糙度与反射率差异材料的测量,避免传统接触式探针因测力变形带来的0.8 μm以上误差;配合气浮隔振平台与±0.01 ℃恒温舱,长时间稳定性由行业常见的2 μm/24h提升至0.5 μm/24h,满足航天批产现场12小时连续作业节拍。

  针对航天大量程与高精度并存的矛盾,设备引入“激光导轨+磁悬浮驱动”复合伺服结构,在500 mm×400 mm×200 mm空间内实现1 nm光栅分辨率的闭环反馈,定位重复性达到±0.1 μm;智能路径规划软件可根据叶片扭转角、壁厚变化自动调整扫描速度,将整体测量效率提升40%,单件整体叶盘检测时间由45分钟缩短至27分钟。

  系统内置的AI缺陷识别模块基于航天专用缺陷库训练,可在0.5秒内标定0.2 mm×0.2 mm的裂纹、夹杂或气孔,并自动生成三维可视化报告,直接对接MBD模型完成偏差比对;测量数据通过加密光纤实时回传总装厂数字孪生平台,实现设计-制造-计量闭环,为下一代可重复使用火箭降低15%的迭代试验成本。

  随着商业航天发射频次逐年倍增,微米级精度已无法满足可回收箭体多次服役的疲劳监测需求;此次光学影像坐标测量仪的突破,使我国在高性能传感器、超精密运动控制及算法层面形成完整自主知识产权链,为未来重型火箭、深空探测器及卫星批量制造提供可溯源的“纳米级尺子”,全面支撑航天强国战略落地。

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