DPA in der Raumfahrt

3D Vermessung von Solar-Panels

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Bei der Eurocopter Deutschland GmbH werden in der Komponentenerprobung als Teil eines umfangreichen Testprogramms Belastungsversuche mit Solar-Panels durchgeführt. In diesem Zusammenhang werden auch Parameter für die Steifigkeit und Ebenheit der Panels bestimmt. Für die erforderlichen 3D Vermessungen setzt man jetzt auf die Messtechnik von AICON und arbeitet bereits seit einiger Zeit erfolgreich mit dem mobilen 3D Industriemesssystem DPA.

Messaufgabe

Bei der Erprobung von Solar-Panels werden sowohl Parameter für die Steifigkeit als auch die Ebenheit durch Messungen im belasteten und unbelasteten Zustand bestimmt. Zu diesem Zweck wurden bisher die Objekte zu einer Koordinatenmessmaschine (KMG) transportiert. Auf dieser musste dann sowohl der Versuch als auch die Vermessung durchgeführt werden. Die Größe der zu messenden Objekte (z.B. ca. 2 x 2,5 m oder 4 x 2,3 m) und der für den jeweiligen Transport bzw. Versuchsaufbau erforderliche Aufwand ließen schnell den Wunsch nach einem mobilen Messsystem aufkommen.

Schnelle optische Vermessung mit DPA

Mit dem Einsatz des mobilen 3D Industriemesssystems MoveInspect DPA können jetzt die Vermessungen am jeweiligen Ort des Versuchsaufbaus durchgeführt werden. Zur Bestimmung der Steifigkeit wird das Panel auf den Boden gelegt und an 4 Ecken gelagert. Anschließend wird die erforderliche Anzahl von retroreflektierenden Messmarken aufgebracht. Es folgt eine Vermessung im belastungsfreien Zustand. Anschließend wird dann das Zentrum des Panels mit einem Gewicht von ca. 5 kg belastet und eine erneute Vermessung durchgeführt, um die Deformationen, die in einer Größenordnung von 10 - 20 mm liegen, zu erfassen.

In einem weiteren Versuch wird die Ebenheit des Panels gemessen. Hierzu wird dieses an den zwei Eckpunkten der längeren Seite aufgehängt. Diese Lagerung kommt dem Zustand des Panels in der Schwerelosigkeit am nächsten. Nach einer Einschwingphase kann mit der Aufnahme der Messbilder begonnen werden.
Mit einer hochauflösenden Digitalkamera werden diese freihändig in nur wenigen Minuten aufgenommen. Der kameraseitig installierte Ringblitz gewährleistet die gleichmäßige Ausleuchtung der retroreflektierenden Zielmarken. Alle Messungen können direkt am Ort des Versuches durchgeführt und ausgewertet werden - ein großer Vorteil gegenüber den bisher eingesetzten Messverfahren.

Berechnung der 3D Koordinaten, graphische Ergebnispräsentation

Die Auswertung der Messbilder und die Berechnung der 3D Koordinaten erfolgt automatisch mit dem AICON 3D Studio mit DPA. Interaktionen zur Steuerung der photogrammetrischen Berechnung sind seitens des Anwenders nicht erforderlich. Zur Gegenüberstellung der Ergebnisse werden diese in einem einheitlichen Koordinatensystem dargestellt. Innerhalb des AICON 3D Studios werden die Deformationsvektoren zwischen den Belastungszuständen berechnet. Die leistungsfähige grafische Ergebnisdarstellung von AICON 3D Studio ermöglicht eine einfache Beurteilung der Versuchsergebnisse sowie eine schnelle Erstellung der notwendigen Messprotokolle.

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