[发明专利]基于高速摄影的微分离性能的测量方法

权利要求书

1.一种基于高速摄影的微分离性能的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：搭建分离性能测试平台；

步骤2：安装高速摄影设备及标尺；

步骤3：通过高速摄影拍摄分离过程，计算分离速度、分离角度、分离力。

2.根据权利要求1所述的基于高速摄影的微分离性能的测量方法，其特征在于，在所述步骤1中，将待分离的小卫星模拟器用分离装置固定在分离面上并进行解锁装置供电安全性检查。

3.根据权利要求1所述的基于高速摄影的微分离性能的测量方法，其特征在于，在所述步骤2中，将高速摄影装置对准分离装置，并将标尺安装在分离性能测试台上并校正水平及竖直。

4.根据权利要求1所述的基于高速摄影的微分离性能的测量方法，其特征在于，在所述步骤3中，开启高速摄影装置，启动分离电源控制开关，待分离螺杆飞出落地后，停止摄影；通过对每帧图像中螺杆对应的标尺刻度的变化，计算出分离速度、分离角度、分离力大小。

5.根据权利要求1所述的基于高速摄影的微分离性能的测量方法，其特征在于，所述步骤1，具体为：

步骤1.1：将分离装置安装在分离面上，分离面固定在桌面；

步骤1.2：将分离装置电源线接入电源控制器；

步骤1.3：在桌面上与分离装置平行安装标尺，标尺精度优于1mm；在桌面上与分离装置垂直安装标尺，标尺精度优于1mm。

6.根据权利要求1所述的基于高速摄影的微分离性能的测量方法，其特征在于，所述步骤2，具体为：

将高速摄影装置调节好高度对准分离装置，视野包含标尺信息。

7.根据权利要求1所述的基于高速摄影的微分离性能的测量方法，其特征在于，所述步骤3，具体为：

步骤3.1：开启高速摄影装置，检查摄影装备，开启分离装置电源开关，对分离螺杆分离飞出的全过程进行拍摄；

步骤3.2：利用图像处理软件对每帧图像数据进行对比，采用1000帧/秒的高速摄影装置，每帧图像为1毫秒，按照下面公式计算分离速度、分离角度、分离力：

分离水平速度V_h

Vh=Sht=Lh/1000(Ni-Nj)/1000=LhNi-Nj]]>

分离竖直速度V_t

Vt=Stt-12gt=Lt/1000(Ni-Nj)/1000-g2Ni-Nj1000=LtNi-Nj-g(Ni-Nj)2000]]>

分离角度θ

θ＝arctan(V_t/V_h)

分离力F

F=m(Vht)2+(Vtt)2=m(Nk-Nr)/1000×[LhNi-Nj]2+[LtNi-Nj-g(Ni-Nj)2000]2]]>

其中：

m表示分离螺杆的质量；

g表示重力加速度；

N_i表示螺杆分离后的第i帧图像；

N_j表示螺杆分离后的第j帧图像；

L_h表示第i帧图像和第j帧图像水平标尺的刻度差；

L_t表示第i帧图像和第j帧图像垂直标尺的刻度差；

t表示分离时间；

N_r表示分离装置通电时刻图像帧号；

N_k表示螺杆分离时刻的图像帧号；

S_h表示分离水平距离；

S_t表示分离竖直距离。