[发明专利]无人机三方向气动力和三方向气动力矩的模拟测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及无人机技术领域。更具体地，涉及一种无人机三方向气动力和三方向气动力矩的模拟测量装置。

背景技术

目前，对无人机气动力和气动力矩的测量通常通过在风洞及风洞中固定的气动力和气动力矩测量装置实现，或者只能简单的测量无人机旋翼的单向气动力，其中风洞设备过于庞大，无法实现折叠或者拆装。

为了模拟测量无人机在飞行过程中的受力，首先需要解决两个问题：一是如何将无人机置于飞行状态，或者如何产生无人机所需的来流，即如何让无人机与空气之间存在相对运动；二是采用什么设备和方法测量在来流中的无人机三个方向的气动力和三个方向的气动力矩。

公开号为CN106043740A的中国专利申请公开了一种四旋翼飞行器参数测量及建模方法，其中针对四旋翼飞行器的桨叶旋翼和机身部分，采用实验测量和数学计算相结合的方法，测量四旋翼飞行器的气动力。虽然解决了风洞试验昂贵或是购置专业机械测量仪器高成本的问题，但是其方法本身限制于测量单个旋翼的气动力和气动力矩，且没有从本质上解决测量过程中需要来流的问题。

因此，需要提供一种可以在无风洞环境测量无人机三个方向气动力和三个方向气动力矩的无人机三方向气动力和三方向气动力矩的模拟测量装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以在无风洞环境测量无人机三个方向气动力和三个方向气动力矩的无人机三方向气动力和三方向气动力矩的模拟测量装置。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种无人机三方向气动力和三方向气动力矩的模拟测量装置，包括：三角架、固定在三角架上的支撑部、设于支撑部上的电机、转轴设于支撑部上的悬臂、设于悬臂远端部的用于承载无人机的传感单元、设于悬臂上的传输控制器和置于远端的计算机，所述传感单元包括力传感器和力矩传感器；

所述计算机将旋转指令和采集指令发送至所述传输控制器；

所述传输控制器根据所述计算机发送的旋转指令和采集指令分别控制所述电机和所述传感单元；

所述电机在所述传输控制器的控制下带动所述悬臂绕所述转轴转动；

所述传感单元在所述传输控制器的控制下采集其承载的无人机的三方向气动力和三方向气动力矩信号，并将采集的信号发送至所述传输控制器；

所述传输控制器将所述传感单元采集的信号转换为数字信号并将所述数字信号发送至所述计算机。

优选地，所述传输控制器设于所述悬臂远端部。

优选地，所述三脚架和所述悬臂均能够折叠。

优选地，所述传输控制器与所述计算机之间无线连接，所述传输控制器与所述电机之间有线连接，所述传输控制器与所述传感单元之间有线连接。

本发明的有益效果如下：

本发明所述技术方案可在无风洞环境测量无人机三个方向的气动力和三个方向的气动力矩，且成本低、易实现折叠和拆装。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明；

图1示出无人机三方向气动力和三方向气动力矩的模拟测量装置的示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

如图1所示，本实施例提供的一种无人机三方向气动力和三方向气动力矩的模拟测量装置包括：

三角架1、固定在三角架1上的支撑部2、设于支撑部2上的电机3、转轴设于支撑部2上的悬臂4、设于悬臂4远端部的用于承载无人机的传感单元5、设于悬臂4上的传输控制器6和置于远端的计算机7，传感单元5包括力传感器和力矩传感器；

计算机7将旋转指令和采集指令发送至传输控制器6；

传输控制器6根据计算机7发送的旋转指令和采集指令分别控制电机3和传感单元5；

电机3在传输控制器6的控制下带动悬臂4绕转轴转动，以模拟无人机的运动状态，从而无须风洞就能产生来流；

传感单元5在传输控制器6的控制下采集其承载的无人机的三方向气动力和三方向气动力矩信号，并将采集的信号发送至传输控制器6；

传输控制器6将传感单元5采集的信号转换为数字信号并将数字信号发送至计算机7。