[发明专利]一种大尺寸旋翼运动参数测量方法

权利要求书

1.一种大尺寸旋翼运动参数测量方法，其基于运动姿态视频测量与动态特性分析仪进行测量，其特征在于，包括：

步骤1：在大尺寸旋翼的每片桨叶下表面1/4翼弦线及3/4翼弦线上，均匀布置圆形编码环，作为桨叶表面的特征标记点；

步骤2：依据桨叶长度及相机视角，在桨叶下方布置多个含有相机的运动姿态视频测量与动态特性分析仪；

步骤3：采用自标定技术完成运动姿态视频测量与动态特性分析仪的内、外参数标定；

步骤4：在使用运动姿态视频测量与动态特性分析仪，采集大尺寸桨叶在不同方位角下的同步影像序列的基础上，利用步骤3得到的分析仪内、外标定参数，实现大尺寸桨叶的三维坐标重构；

步骤5：在获得大尺寸桨叶的三维坐标信息的基础上，根据旋翼桨叶各运动参数定义实现各运动参数的求解。

2.根据权利要求1所述的大尺寸旋翼运动参数测量方法，其特征在于，所述编码环采用具有颜色反差的两种颜色填涂，两种颜色包括黑底白环或白底黑环。

3.根据权利要求2所述的大尺寸旋翼运动参数测量方法，其特征在于，所述圆形编码环的圆度高于0.99。

4.根据权利要求1所述的大尺寸旋翼运动参数测量方法，其特征在于，所述相机数量为八个，以四个为一组，一组布置于靠近桨叶的根部，一组布置于靠近桨叶的叶尖，每组相机均以旋翼轴为中心均布。

5.根据权利要求1所述的大尺寸旋翼运动参数测量方法，其特征在于，大尺寸桨叶三维坐标重构过程为：

1)将大尺寸旋翼桨叶下表面1/4翼弦线处的圆形编码环标记点p₁～p_n，在一圈内不同方位角上的三维坐标，进行平面拟合，得到拟合平面S₁～S_n；再将p₁～p_n分别投影到平面S₁～S_n下，对p₁～p_n在平面S₁～S_n下的投影点进行圆拟合，得到圆心O₁～O_n；对圆心O₁～O_n进行直线拟合，得到拟合直线l；拟合直线l即为转轴所在直线，从而得到旋翼桨毂坐标系z轴方向；

2)依据1/4翼弦线处的桨叶标记点在不同方位角下的三维坐进行曲线拟合，得到拟合曲线l₁～l_m，在直线l上寻找点p，利用迭代法，计算点p到曲线l₁～lm距离之和最小的三维坐标，并将此值作为旋翼中心O_t的坐标，即为旋翼桨毂坐标系原点，沿直升机径向为X轴，Y方向由右手定则确定；

3)将得到的大尺寸旋翼桨叶三维坐标转换为旋翼桨毂坐标系下的三维坐标。