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大飞机数字化水平测量系统及关键技术研究

大飞机数字化水平测量系统及关键技术研究

作者：林雪竹长春理工大学

学位级别：硕士

随着科学技术与飞机制造业的飞速发展,飞机的传统水平测量方法已经无法适应目前飞机设计和制造的发展趋势。数字化水平测量技术以其高精度、高效率、工作量小等优势慢慢发展起来并日益成熟。尤其对于大尺寸飞机的测量其应用前景十分广... 详细信息

随着科学技术与飞机制造业的飞速发展,飞机的传统水平测量方法已经无法适应目前飞机设计和制造的发展趋势。数字化水平测量技术以其高精度、高效率、工作量小等优势慢慢发展起来并日益成熟。尤其对于大尺寸飞机的测量其应用前景十分广阔、具有非常大的发展空间。该技术不但解决了传统水平测量效率低、精度低等缺点,而且其理论应用价值和实际工程应用价值也是非常大的。本论文根据目前飞机制造业的发展要求,针对当前飞机传统水平测量的不足,首先介绍了国内外数字化测量技术的发展现状,详细阐述了数字化水平测量系统的原理及方案,进一步深入研究了数字化水平测量的关键技术,包括激光雷达与IGPS测量坐标统一技术;测量坐标系与飞机坐标系的转换技术;测量网络坐标系高精度数据融和统一技术;测量数据漂移检测技术;采用不同拟合算法对飞机整机水平点变形量进行计算及优化,将数字化水平测量的数据按照一定的算法与传统方式进行靠拢,验证飞机数字化水平测量方法的精确度;最后对数字化测量系统进行误差分析,实现了大尺寸飞机的数字化水平测量。

关键词：激光雷达 IGPS 数字化水平测量

FL118通过调控CIP2A/PP2A信号通路诱导结肠癌凋亡的机制研究

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FL118通过调控CIP2A/PP2A信号通路诱导结肠癌凋亡的机制研究

作者：林雪竹青岛大学

学位级别：硕士

目的FL118是通过高通量筛选(HTS)化合物库得到的一种高效、低毒、抗耐药性强的新型喜树碱类抗癌药物。我们的前期研究表明,FL118能够通过抑制肿瘤细胞生长以及促进肿瘤细胞凋亡发挥抗肿瘤作用,但其作用机制尚未明确。本课题旨在探讨FL11... 详细信息

目的FL118是通过高通量筛选(HTS)化合物库得到的一种高效、低毒、抗耐药性强的新型喜树碱类抗癌药物。我们的前期研究表明,FL118能够通过抑制肿瘤细胞生长以及促进肿瘤细胞凋亡发挥抗肿瘤作用,但其作用机制尚未明确。本课题旨在探讨FL118对人结肠癌的抗肿瘤效果及其作用机制。方法(1)细胞实验。首先检测FL118对人结肠癌细胞(HCT116和SW480)的抗肿瘤作用。应用不同浓度(1、2、5、10、20、50和100 nM)FL118处理结肠癌细胞48小时后,通过CCK-8实验检测FL118对结肠癌细胞活力的影响,同时对FL118的应用浓度进行优化。应用优化浓度的FL118处理结肠癌细胞48小时后,通过克隆形成实验检测FL118对结肠癌细胞增殖的影响;利用光学显微镜观察FL118对结肠癌细胞形态的影响;通过Hoechst–PI染色实验和Annexin V-FITC/PI双染法流式细胞术检测FL118对结肠癌细胞凋亡的影响;通过WB实验检测凋亡标志性蛋白Cleaved Caspase 3、Cleaved PARP、Bax和Bcl-2的表达情况,从而检验FL118对结肠癌细胞凋亡的影响。为了进一步研究FL118发挥抗肿瘤作用的机制,应用FL118处理结肠癌细胞HCT116后,通过ITRAQ技术对其中的差异表达蛋白进行分析,发现FL118能够下调结肠癌细胞中CIP2A蛋白的表达水平。为了验证FL118对CIP2A表达水平的调控作用,应用优化浓度的FL118处理结肠癌细胞48小时后,通过qRT-PCR实验检测FL118对CIP2A的mRNA表达水平的影响;通过WB实验检测FL118对CIP2A的蛋白表达水平的影响。已知CIP2A作为PP2A的内源性抑制剂,其发挥作用的经典机制是抑制PP2A活性。为了进一步确认FL118通过调控CIP2A表达水平发挥作用的机制,应用PP2A磷酸酶活性测定实验检测FL118对结肠癌细胞中PP2A磷酸酶活性的影响,同时应用WB实验检测FL118对结肠癌细胞中PP2Ac蛋白表达水平的影响。利用R语言对TCGA数据库中结肠癌相关的基因数据进行分析,从而了解CIP2A基因在结肠癌中的表达情况;应用qRT-PCR实验对结肠癌患者的临床样本进行分析,从而了解CIP2A的mRNA在结肠癌中的表达情况;应用免疫组化实验对结肠癌患者的临床样本进行分析,从而了解CIP2A蛋白在结肠癌中的表达情况及其与结肠癌的关系,确认CIP2A能否作为本研究的目标蛋白。为了进一步验证FL118通过调控CIP2A表达水平发挥抗肿瘤作用,将PP2A抑制剂OA与FL118联合应用处理结肠癌细胞,按照处理情况将细胞分为四组:对照组、OA组、FL118组以及OA+FL118组。通过PP2A磷酸酶活性测定实验检测各组结肠癌细胞中PP2A磷酸酶活性的变化,同时通过WB实验检测PP2Ac蛋白表达水平的变化;通过CCK-8实验检测结肠癌细胞活力的变化,并通过流式细胞术实验以及WB实验检测结肠癌细胞凋亡的变化。(2)动物实验。利用结肠癌细胞HCT116对小鼠进行皮下注射,构建肿瘤异体移植模型。将实验动物分成空白对照组、低浓度实验组(4 mg/kg/week)和高浓度实验组(8 mg/kg/week),各组实验动物采用灌胃方式给予相应剂量的FL118溶液。实验结束后,取出肿瘤,将小鼠的肿瘤组织以及主要组织(心、肝、脾、肺、肾、大脑)进行包埋保存。通过测量不同组别小鼠皮下肿瘤相对体积及重量来研究FL118对移植瘤体内生长的作用;通过TUNEL-DAPI染色实验检测FL118在动物水平对结肠癌凋亡的影响;通过HE染色实验检测FL118对移植瘤组织病理学的影响;通过免疫组化实验检测FL118对体内结肠癌凋亡及CIP2A蛋白表达水平的影响。通过测量不同组别小鼠体重的变化、对小鼠主要器官的组织切片进行HE染色、检测小鼠肝肾功能指标以及血常规检测实验对FL118的耐受性做出初步评价。结果(1)细胞实验。应用不同浓度(1、2、5、10、20、50和100 nM)FL118处理结肠癌细胞48小时后,CCK-8实验结果表明,FL118能够显著降低结肠癌细胞的活力,另将10 nM和20 nM选为后续实验浓度。应用优化浓度(10 nM和20 nM)FL118处理结肠癌细胞48小时后,克隆形成实验结果表明,FL118能够显著降低结肠癌细胞的增殖能力;细胞形态学观察实验的结果表明,FL118能显著影响结肠癌细胞形态,使其呈现凋亡趋势;Hoechst–PI染色实验以及流式细胞术结果表明,FL118能够显著诱导结肠癌细胞的凋亡,并具有剂量依赖性;在WB结果中,凋亡标志性蛋白Cleaved Caspase 3和Cleaved PARP的表达水平随FL118浓度的升高而显著上升,而Bcl-2/B

关键词： FL118 结肠癌细胞凋亡 CIP2A PP2A

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加权整体最小二乘在激光跟踪仪转站中的应用

光学精密工程 2015年第9期23卷 2570-2577页

作者：李丽娟赵延辉林雪竹长春理工大学光电工程学院吉林长春130022 长春理工大学机电工程学院吉林长春130022

由于利用经典最小二乘原则对激光跟踪仪进行坐标转换时,系数矩阵中携带的随机测量误差会影响转站精度,故对激光跟踪仪的转站算法进行了研究。提出了基于线性EIV模型(Errors-in-Variables)和加权整体最小二乘法(WTLS)并利用间接平差形式... 详细信息

由于利用经典最小二乘原则对激光跟踪仪进行坐标转换时,系数矩阵中携带的随机测量误差会影响转站精度,故对激光跟踪仪的转站算法进行了研究。提出了基于线性EIV模型(Errors-in-Variables)和加权整体最小二乘法(WTLS)并利用间接平差形式迭代求解转站参数的方法;利用Matlab进行仿真分析并用API公司生产的激光跟踪仪进行实验。仿真结果显示WTLS法的单位权中误差的平均值和标准差分别为经典加权最小二乘法(WLS)的4/5和1/5;实验结果显示WTLS和WLS两种方法的单位权中误差分别为2.003 5mm和2.225 3mm;这些数据证明采用WTLS法的转站结果比WLS的精度更高且更稳定。该方法可为组建激光跟踪仪测量网络,优化网络布局奠定基础。

关键词：激光跟踪仪加权整体最小二乘 Error-in-Variable(EIV)模型转站精度迭代算法

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特征自适应的复杂曲面扫描路径生成方法

红外与激光工程 2024年第5期53卷 117-132页

作者：林雪竹王庭轩郭丽丽李丽娟长春理工大学光电工程学院、光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室吉林长春130022 长春理工大学中山研究院广东中山528437

为了解决现有自动化扫描方法在面对复杂曲面时扫描完整性不足、普适性不佳等问题,提出了一种特征自适应的自动化扫描路径规划方法。首先,构建了激光扫描仪的扫描约束条件,分析其对扫描精度的影响,为特征自适应的复杂扫描路径规划提供理... 详细信息

为了解决现有自动化扫描方法在面对复杂曲面时扫描完整性不足、普适性不佳等问题,提出了一种特征自适应的自动化扫描路径规划方法。首先,构建了激光扫描仪的扫描约束条件,分析其对扫描精度的影响,为特征自适应的复杂扫描路径规划提供理论支撑。其次,针对扫描仪姿态规划问题,提出了一种新的测量倾角约束聚类算法,对离散复杂曲面后获得的采样点进行聚类处理,实现扫描仪姿态的规划,并在此基础上获得扫描路径点。再次,针对扫描路径规划问题,引入法向矢量夹角矩阵作为惩罚矩阵,优化改进最近邻算法,实现符合需求的扫描路径规划。最后,为验证该方法可行有效,以汽车车门作为扫描对象,搭建了一个组合式自动化柔性测量系统,与传统行切扫描方法、手动扫描方法进行对比试验。试验结果表明,该方法相较于行切扫描方法在扫描仪姿态变换次数上减少了54%,测量精度提高了64.5%,降低了人工干预因素的影响,扫描完整性与手动扫描方法接近,可以实现针对复杂曲面的自动化扫描测量。

关键词：激光扫描仪扫描路径规划扫描约束特征自适应聚类处理

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智能激光3D投影空间定位精度分析

红外与激光工程 2018年第8期47卷 121-129页

作者：郭丽丽李丽娟侯茂盛林雪竹长春理工大学光电工程学院光电测控技术研究所吉林长春130022

为了解决激光3D投影定位无法兼顾高精度、实时性、智能补偿定位的问题,搭建了一种基于激光跟踪定位技术的智能激光3D投影系统,并进行空间精度分析。首先,建立激光3D投影系统数学模型;其次对激光3D投影系统进行光学中心标定,再利用投影... 详细信息

为了解决激光3D投影定位无法兼顾高精度、实时性、智能补偿定位的问题,搭建了一种基于激光跟踪定位技术的智能激光3D投影系统,并进行空间精度分析。首先,建立激光3D投影系统数学模型;其次对激光3D投影系统进行光学中心标定,再利用投影承接部件基准点对部件坐标系进行标定,从而完成智能激光3D投影系统的标定及搭建;最后,建立智能激光3D投影定位精度模型。仿真结果显示,激光3D投影仪投影区域中间部分精度最佳,由激光跟踪测量精度引起的投影承接面投影点误差小于投影仪引起的投影承接面投影点误差。实验结果显示:在3~4 m的投影距离上,所研制的智能激光3D投影系统的投影形状及位置准确度可以优于0.3 mm。与传统的激光投影系统相比,该系统解决了大尺寸投影承接部件不能大量安装合作目标问题,使工作中无需目标反射头及校准工装,省略校准过程,当投影系统或被测部件移动或漂移时,智能化识别、解算、补偿相对位移量,保证实时、精确投影至正确位置,极大提高了投影定位系统的工作精度和定位效率。

关键词：智能激光3D投影系统标定投影定位精度

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叉耳式大部件对接的高精度测量与路径规划

中国激光 2020年第12期47卷 199-209页

作者：黄小童李丽娟林雪竹郭丽丽熊伟华长春理工大学光电工程学院光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室吉林长春130022 长春理工大学光电工程学院光电工程国家级实验教学示范中心吉林长春130022

针对新型飞行器对装配精度需求的不断提高,常用的数字化测量辅助装配系统已无法满足的问题,基于iGPS激光测量系统提出一种新型多装置混合对接测量方法,并基于该测量方法建立位姿测量模型、位姿解算模型和对接路径解算模型。iGPS激光测... 详细信息

针对新型飞行器对装配精度需求的不断提高,常用的数字化测量辅助装配系统已无法满足的问题,基于iGPS激光测量系统提出一种新型多装置混合对接测量方法,并基于该测量方法建立位姿测量模型、位姿解算模型和对接路径解算模型。iGPS激光测量系统引导全局对接后,触发局部多数据融合测量系统对局部位姿进行传感,通过局部位姿解算模型即可求解接合耳片之间的角度误差和位置误差,补偿误差后可优化对接路径,从而提高对接精度。实验结果表明,补偿误差后的位置精度达到5.8×10-2mm,角度精度达到9°×10-3,说明所提方法满足实际对接精度的需求。

关键词：测量大部件对接 iGPS激光测量多数据融合误差补偿路径优化

大部件对接中iGPS高精度位姿测量优化设计

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航空学报 2015年第4期36卷 1299-1311页

作者：林雪竹李丽娟曹国华任姣姣郑林斌刘琦长春理工大学机电工程学院长春130022 长春理工大学光电工程学院长春130022 成都飞机工业(集团)有限责任公司成都610092

为保证大部件对接位姿测量精度,提高对接测量效率,实现大部件最优位姿装配,提出了基于iGPS测量系统的大部件对接位姿测量优化设计方法。首先,基于iGPS系统测量模型和不确定度模型建立对接测量网络,并对其网络测量精度进行仿真分析,优化... 详细信息

为保证大部件对接位姿测量精度,提高对接测量效率,实现大部件最优位姿装配,提出了基于iGPS测量系统的大部件对接位姿测量优化设计方法。首先,基于iGPS系统测量模型和不确定度模型建立对接测量网络,并对其网络测量精度进行仿真分析,优化设计了对接测量网络iGPS多发射器的布站方式;其次,基于对大部件位姿参数求解模型及不确定度模型的仿真分析,优化设计了调姿基准点的布设方式;最后,对某机型大部件对接进行了位姿测量方式的对比实验。结果表明,经过位姿测量优化设计后,大部件对接测量x、y、z的位置调整不确定度均小于0.16mm,姿态滚转角、俯仰角和偏航角的角度调整不确定度均小于3.1″,相较于未经布站优化设计的测量方式,精度至少提高了20%。由此证明该测量优化设计方案能够高效、高精度地对移动大部件进行实时位姿测量,在有效提高大部件对接位姿测量效率及精度方面是可行的。

关键词：大部件对接位姿数字测量 iGPS 布站优化

基于激光雷达、iGPS的飞机水平测量技术研究

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航空制造技术 2012年第22期55卷 50-53页

作者：李丽娟林雪竹周娜刘琦长春理工大学光电测控研究所中航工业成都飞机工业(集团)有限责任公司

飞机水平测量又称飞机的特征点测量,通过测量这些特征点来检测飞机总体装配质量.目前飞机水平测量工作使用的测量工具包括水平仪、光学经纬仪、全站仪、激光跟踪仪等.传统飞机水平测量方法是采用水平仪、光学经纬仪对水平点进行测量.该... 详细信息

飞机水平测量又称飞机的特征点测量,通过测量这些特征点来检测飞机总体装配质量.目前飞机水平测量工作使用的测量工具包括水平仪、光学经纬仪、全站仪、激光跟踪仪等.传统飞机水平测量方法是采用水平仪、光学经纬仪对水平点进行测量.该方法采用人工读数、记录和手工计算,需对飞机调整水平状态,测量过程复杂、人为误差大、自动化程度低.近年来,激光跟踪仪、全站仪等先进数字化仪器在飞机水平测量中的广泛应用,一定程度的提高了飞机水平测量的精度、自动化程度,降低了劳动强度.

关键词：飞机水平测量 iGPS 激光雷达光雷达测量系统测试系统激光跟踪仪发射器发射装置

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基于多源系统融合的结构形态感知技术

光子学报 2023年第2期52卷 209-224页

作者：孙静林雪竹郭丽丽刘悦闫东明李丽娟长春理工大学光电工程学院长春130022

针对薄壁结构零件在装配过程中由于装配状态变化存在的装配受力变形问题,结合数字孪生发展背景,提出一种激光跟踪、视觉测量、光纤监测多源系统融合的结构形态感知技术。首先,建立多源系统多站位坐标统一模型,实现坐标基准统一;其次,建... 详细信息

针对薄壁结构零件在装配过程中由于装配状态变化存在的装配受力变形问题,结合数字孪生发展背景,提出一种激光跟踪、视觉测量、光纤监测多源系统融合的结构形态感知技术。首先,建立多源系统多站位坐标统一模型,实现坐标基准统一;其次,建立异构数据融合模型,完成光纤监测波长与空间点坐标异构数据统一,基于高斯过程实现多源数据融合,预测变形点云,实现产品结构形态感知;最后,以蒙皮薄壁结构为例,模拟装配变形实验。结果表明,融合方法所感知数据更好地反应实际变形,其平均相对误差为4.66%,绝对误差保持在0.016 mm。多源异构数据融合基于实测数据预测形变点云,可实现结构实时变形监测,从而简化视觉测量方式,提高了曲面信息保真度,为动态孪生模型构建提供新思路。

关键词：数字孪生多源系统测量异构数据融合高斯过程回归结构变形