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龙图腾网获悉大连理工大学申请的专利一种实时数据驱动的航空部件对接智能化数字孪生系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120469365B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-05发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510596421.3，技术领域涉及：G05B19/418；该发明授权一种实时数据驱动的航空部件对接智能化数字孪生系统是由张洋;吴浩宇;刘润泽;徐箫;逯永康;刘巍;卢鹄设计研发完成，并于2025-05-09向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种实时数据驱动的航空部件对接智能化数字孪生系统在说明书摘要公布了：本发明属于智能制造技术领域，公开了一种实时数据驱动的航空部件对接智能化数字孪生系统。首先，建立了多源传感器与系统各模块间的标准化通信接口，对传感数据进行实时采集与同步传输；其次，基于定位器多轴实时位移数据，通过运动学建模推导部件的实时运动轨迹，完成部件的空间位姿参数解算处理；最后，融合部件位姿参数与多维力传感数据，构建动态可交互的三维数字孪生界面，实现对接过程中部件运动状态与部件调姿内力的孪生监控。该系统基于Unity3D引擎实现多维力信息与运动姿态参数的实时同步映射，通过数据采集、解析与可视化的闭环处理流程，实现航空部件装配过程的质量评估与定量分析，显著提升了对接过程的可控性。

本发明授权一种实时数据驱动的航空部件对接智能化数字孪生系统在权利要求书中公布了：1.一种实时数据驱动的航空部件对接智能化数字孪生系统，其特征在于，步骤如下： 步骤1：数据采集模块构建； 将力传感器固定在定位器的支撑部位，将力传感器连接到信号放大器，信号放大器转换后的力学信号和定位器伺服电机的位置信号接入可编程逻辑控制器；可编程逻辑控制器与调姿系统工控机连接，建立调姿系统工控机与数据采集工控机间的通讯；通过数据采集工控机对力位信息进行实时采集与处理； 步骤2：位姿数据解析模块构建； 调姿过程中，球头与定位器连接，航空部件姿态随球头位置变化同步调整；构建位姿数据解析模块，该位姿数据解析模块通过处理步骤1采集的多源传感数据进行实时位姿解算； 首先，位姿数据解析模块对航空部件位姿进行定义； Unity坐标系为左手坐标系，全局坐标系为右手坐标系，因此求得全局坐标系中，航空部件位置坐标：进而求得全局坐标系中定位器球头球心坐标； 接着进行航空部件姿态求解，进行质心计算与去中心化，构建协方差矩阵对𝐻进行奇异值分解； 构造去除反射的修正矩阵D为： 12 求得航空部件的旋转矩阵R为： 13 在Unity坐标系下航空部件的旋转矩阵R2为： 14 航空部件在Unity坐标系下的位置信息由向量旋转加偏移组成，定义一个航空部件下所有N个定位器上球心的初始质心位置坐标为PA，该计算在Unity坐标系下进行，需将Acen进行坐标系转换： 15 用于修正的向量为： 16 其中，Poriginal为航空部件的初始位置坐标，利用旋转更新位移R2计算出对应的旋转四元数q，并利用Unity内置函数将向量Vpos进行旋转，得到： 17 其中，旋转四元数q标准数学表达式为： 18 作为旋转四元数时，要求其为单位四元数即单位范数： 19 Unity开发平台中提供旋转四元数结构体，对向量Vpos应用四元数旋转时，可调用： 20 相当于 21 从而得到旋转后向量Vrotation； Unity坐标系中航空部件最终位置p为： 22； 步骤3：数字孪生模块构建； 力位数据孪生基于步骤1中获取的多源传感数据，包括位移传感器数据和力传感器数据，使用Xchart插件，监测航空部件对接过程中的力位信息；航空部件运动孪生基于步骤2获取的航空部件位姿信息，包括旋转矩阵R2和位置向量p，驱动数字三维模型，实现航空部件对接中运动信息的直观展示。

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