飞机是现代社会的重要交通工具之一,其主要结构为合金材料。由于飞机在交通运输过程中的特殊性,飞机在飞行过程中飞行姿态的多样性,所承受荷载的复杂性,使飞机结构时刻处于变形状态。结构的变形量是否在弹性安全允许范围之内,不仅关系到飞机结构本身的稳定性,更关系到人民的生命安全和国家的财产安全,因此及时获得飞机结构的变形信息,对飞机结构进行瞬间动态形变监测是非常有必要的。常规的监测方法只能进行静态的单点监测,以高精度测量机器人为主要监测设备建立的自动监测系统只适用于局部变形监测;物理传感器测量需要与飞机结构直接接触,且监测范围只能是局部变形信息;三维激光扫描技术静态监测时精度较高,但在进行瞬间动态变形监测时其敏感度稍差,不能同时抓拍结构整体的瞬间变形信息;各类传感器技术需要将传感器与飞机结构直接接触,接触测量对于环境影响补偿技术、传感器的封装技术、安装要求都比较严格,对飞机健康状态监测的成本投入也比较高,同时难以在整体结构监测中实施。如何在不影响飞机正常工作的情况下,较低的经济成本内,完成对飞机整体结构的瞬间动态变形监测是本论文要解决的主要问题。本论文以非量测数码相机为数据采集设备对被监测结构进行连续影像采集,得到被监测对象的瞬间影像数据。将被监测对象的影像序列载入变形监测专用软件系统并对数据进行计算,得到变形点的瞬间动态位移量。本文以民航飞机为监测对象,对飞机发动机启动但仍停止在停机坪时结构的变形为研究重点。将经过畸变差校正的高清数码相机固定在合适位置,对飞机结构进行影像序列采集,经解算得到被监测点的位移变化曲线,通过充分剖析时间影像序列在荷载状态下同一变形点的变形随时间的变化规律以及不同位置变形点在同一时刻的变形规律,进而对飞机结构的健康状态进行预警,为飞机结构强度设计提供参考数据。本论文共六章:第一章是论文研究的社会背景和现实意义、数字近景摄影测量技术的发展现状、论文重点内容、研究的创新点、主要技术路线;第二章介绍飞机的主要结构及受荷载状态下飞机整体构件和机翼的受力情况;第三章是监测的解算模型部分,包括相机的误差检校、图像匹配-时间基线视差法进行变形数据的解算、参考平面和倾斜平面误差改正;第四章是实验方案的实施部分,主要包括实施过程中参考点、变形点、摄影中心位置的选取及需注意事项;第五章主要介绍对实验数据的处理流程并对实验结果进行了弹性分析和整体变形分析。论文第六章对实验结果进行了充分的剖析和总结并对后期研究进行了建议和展望。