[发明专利]一种基于双轴倾角传感器飞机舵面偏角测量装置及测量方法

说明书

本发明属于检验检测技术领域，涉及一种基于双轴倾角传感器的飞机舵面偏角测量装置及测量方法。本发明操作方便、成本低、精度高，受安装进度影响小、技术难度低，而且采用无线数据传输设计，能够有效飞机生产现场对飞机舵面快速、准确、实时、远程测量的需求。该测量装置极大的提高了工作效率，有效的降低了成本。具有较高的工程应用价值。

技术领域

本发明属于检验检测技术领域，涉及一种基于双轴倾角传感器的飞机舵面偏角测量装置及测量方法。

背景技术

飞控系统总装后的舵面测试和标定过程中，需要测试飞机舵面偏角，测试的方法一直在不断发展改进。传统的做法一般采用机械夹具、单倾角传感器、象限仪、角位移传感器或激光跟踪仪进行测量。机械夹具测量方法是将角度尺安装与飞机舵面安定面，通过随舵面转动的指针读取舵面偏角值；单倾角传感器和象限仪测量法均需在飞机舵面转动前后，将倾角传感器或象限仪放置与舵面统一位置，通过象限仪前后读数的差值计算出舵面偏角；角位移传感器测量法是将角位移传感器安装与舵面安定面上，使测量臂随舵面转动以测量舵面转动角；激光跟踪仪则是通过测量舵面转动前后的空间坐标变化情况解算得到舵面偏角。

实际应用中发现：机械夹具法虽操作简单，但受安装精度和角度尺精度影响误差较大；单倾角传感器测量法和象限仪测量法在旋转轴与水平面平行时都具有较高的精度，但实际测量时很难满足旋转轴与水平面平行，不利于现场测试；编码器方法测量精度高，但需要一套复杂的安装机构保证旋转轴与编码器测量轴同轴，受安装精度影响误差较大；激光雷达测量不受安装影响且测量精度高，但对测量人员技术能力要求高且设备非常昂贵，很难满足生产现场快速、准确的测量要求。需要一种操作简单、安装精度影响低、不受使用环境和人员技术能力限制且具有一定精度的舵面偏角测量方法，以满足舵面偏转角度快速、准确测量需求。

发明内容：

本发明目的是：为解决上述技术问题，提供一一种基于双轴倾角传感器的飞机舵面偏角测量装置及测量方法

本发明解决技术方案是：一种基于双轴倾角传感器的飞机舵面偏角测量装置，其特征在于，包括角度采集器和显示终端，角度采集器放置于飞机被测舵面表面，实现舵面转动角度采集；显示终端实现舵面偏角解算和测量结果显示；测量时角度采集器固定于被测飞机舵面表面随舵面转动，通过调节角度采集器实时采集舵面转动过程的角度值并经过处理将数据发送到显示终端，角度采集器实时采集舵面转动过程中倾角值，并经过平均绿波后无线传输至显示终端，显示终端接收角度采集数据，并执行置零、校准、自检、连续采集等操作，显示舵面偏角测量结果。

所述角度采集器包括双轴倾角传感器、角度采集器MCU、角度采集器无线通讯模块、角度采集器供电电路；角度采集器通过双轴倾角传感器采集舵面转动过程中的倾角变化，角度采集器MCU实现采集数据的处理，角度采集器无线通讯模块实现角度数据发送和显示终端控制指令的接收，角度采集器供电电路为双轴倾角传感器、角度采集器MCU、角度采集器无线通讯模块提供精密5V和3.3V稳压电源和蓄电池容量监控。

所述显示终端包括显示终端无线通讯模块、显示终端MCU、显示器、键盘和显示终端供电电路等部分；显示终端通过键盘输入控制指令，显示终端MCU实现控制指令处理、显示控制和舵面偏角解算，显示器显示舵面偏角实测值，显示终端无线通讯模块用于指令发送和舵面偏角数据接收。

所述角度采集器无线通讯模块和显示终端无线通讯模块一般成套使用，双轴倾角传感器、角度采集器MCU、显示终端MCU可根据测量范围和测量精度任意选择。

一种基于双轴倾角传感器的飞机舵面偏角测量装置的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)角度采集器放置于飞机被测舵面表面，进行舵面转动角度采集；

2)角度采集器实时采集舵面转动过程的角度值并经过处理将数据发送到显示终端，角度采集器实时采集舵面转动过程中倾角值，并经过平均绿波后无线传输至显示终端；