一、引言

在船舶、风电、轨道交通、重型机械等大型装备制造中，零部件尺寸巨大（数十米级），传统测量手段难以满足高精度装配需求。通过激光跟踪仪、iGPS、全站仪等长度计量技术实现在线、动态、大尺度测量，是保障装配精度的核心支撑。

二、在线测量的基本原理

利用激光干涉或角度测距原理，建立空间坐标系，实时获取目标点的三维坐标。主要技术包括：

激光跟踪仪：精度达±15 μm + 6 μm/m，适用于高精度装配；

室内GPS（iGPS）：基于旋转激光平面，实现多目标同步定位；

全站仪：适用于室外大型结构测量。

三、核心技术与系统组成

高精度测距与测角模块
激光干涉仪、编码器、倾角传感器等。

靶球或反射器系统
安装于被测部件，作为测量基准点。

实时数据处理与可视化平台
显示实际位置与设计模型偏差，指导调整。

多传感器融合算法
融合激光、惯导、视觉数据，提升鲁棒性。

四、典型应用场景

船舶分段对接精度控制
测量船体分段关键点坐标，确保对接间隙≤3mm。

风电机组塔筒与机舱对中
保证主轴与齿轮箱同轴度，减少振动磨损。

高铁转向架装配测量
检测轮对、构架、悬挂系统的几何关系。

航天器总装对接
如卫星与火箭适配器的精密对准。

五、挑战与未来发展趋势

挑战：

现场环境振动、温差影响测量稳定性；

大型结构变形难以实时补偿；

多设备协同测量数据融合复杂。

未来方向：

发展自主移动测量机器人（AMR）；

推进数字孪生驱动的虚拟装配验证；

结合AI预测结构变形趋势；

建立大型装备在线测量国家标准体系。