[发明专利]无人机飞行角度配平装置及其配平方法

说明书

本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机飞行角度配平装置及其配平方法。本发明提供的无人机飞行角度配平装置，包括装置本体，装置本体包括顶部支撑件、底座及用于连接顶部支撑件与底座且长度可调节的连接杆组件；顶部支撑件用于无人机配平飞行角度时顶住无人机；底座包括底座主体及设于底座主体上的称重部件。配平时，只需将多个配平装置分别放置于无人机的机翼两侧、机体头部及机体尾部，与飞控系统联调使用，通过调节连接杆组件的长度来配平无人机的飞行角度，且均只需对无人机的飞行角度及底部称重分别进行2次调零，配平步骤简便且配平精度高。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机飞行角度配平装置及其配平方法。

背景技术

无人机(unmanned aerial vehicle或drone)是一种由无线电遥控设备或自身程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器。在无人机飞行试验中，机载惯导元件只能测量姿态角、角速率，空速和高度等飞行参数，而无法获取飞行中的风速、风向以及飞行角度等飞行参数。

在已有的无人机飞行试验飞行性能分析中，一般对飞行角度只做简单近似处理，例如只用姿态角替代飞行角度来评估升阻比，升力系数等性能参数，或者根据飞行时天气状态，测量当时的风速和风向作为参考，在估计飞行角度时，从俯仰角中加以扣除来代替飞行角度，采用这种方式得到的迎角估计较为粗糙且不准确。

除上述之外，也有采用飞行和风洞试验数据估计无人机配平迎角的方法，无人机飞行试验中，对于空中的风信息及迎角等飞行参数无法测量，事后可采用飞行试验数据和风洞数据来估计无人机飞行角度，实现飞行性能分析的要求。首先根据无人机飞行试验特点，将飞行试验中的平飞特征数据截取出来，并采用数据处理方法，截取稳定的平飞参数。随后分析无人机空中飞行时的运动学关系，并考虑风洞数据，通过Gasuss_Newton优化方法做无人机平飞方程优化处理，当试验参数和估计参数之间存在误差时，需要对风洞数据和动力学关系进行偏移修正并反复迭代，直到误差小于一定门限值结束。采用上述方式，需要采集风洞测试数据，获得数据的资金成本和时间成本都很高；另外，当前的配平方案是基于已经进行多次飞行试验后获得的数据分析进行，而飞行前无法进行较准确的配平调整。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的第一目的是：提供一种结构简单、设计合理、配平精度高且能有效节约配平步骤及提高配平效率的无人机飞行角度配平装置，以解决现有配平方式存在的迎角估计较为粗糙且不准确及获得数据的资金成本和时间成本较高的问题。

本发明的第二目的是：提供一种调平步骤简便、调平精度高的采用上述无人机飞行角度配平装置配平无人机飞行角度的方法，以解决现有配平方式存在的迎角估计较为粗糙且不准确及获得数据的资金成本和时间成本较高的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，一方面，本发明提供了一种无人机飞行角度配平装置，包括装置本体，所述装置本体包括顶部支撑件、底座及用于连接所述顶部支撑件与底座且长度可调节的连接杆组件；所述顶部支撑件用于所述无人机配平飞行角度时顶住所述无人机；所述底座包括底座主体及设于所述底座主体上的称重部件。

根据上述技术方案的优选，所述顶部支撑件包括顶针，所述顶针用于所述无人机配平飞行角度时顶住所述无人机。

根据上述技术方案的优选，所述顶部支撑件包括支撑本体及设于所述支撑本体与连接杆组件之间的压力传感器，所述支撑本体用于所述无人机配平飞行角度时顶住所述无人机。

根据上述技术方案的优选，所述压力传感器设于所述支撑本体与所述无人机的机身接触面的中心的正下方。