[发明专利]一种旋翼无人机姿态控制测试系统及方法、无人机

说明书

本发明属于无人机仿真/测试装置领域，公开了一种旋翼无人机姿态控制测试系统及方法、无人机；设置有升降板，升降板通过螺栓与升降杆连接，升降杆通过锁紧环与转动板连接，转动板通过螺栓固定在转动臂上，转动臂与滑轨之间通过轴承连接，导轨座底部为滑轨结构，导轨座通过V槽轴承与转动装置底座连接，转动装置底座部通过螺栓固定有8个V槽轴承，V槽轴承内部分别嵌装有偏心轴承和浮动轴承；回转外环与转动装置底座固定连接，回转外环内部固定有回转内环，回转内环通过螺栓固定在支撑装置。本发明对被测对象的尺寸限制小，能够调整飞机的质心位置；转动更加顺畅，仿真效果更佳转动装置体积小，强度和刚度大，可用于承受较大载荷且变形量小。

技术领域

本发明属于无人机仿真/测试装置领域，尤其涉及一种旋翼无人机姿态控制测试系统及方法、无人机。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：国内关于无人机的地面调试设备发展不足，所申报的专利屈指可数。现有的外置边框的装置，如专利《一种无人机调试平台》，专利号公开CN107063235A，其边框尺寸限制了被测对象的尺寸，加大边框尺寸会使边框的强度和刚度下降，通过引入加强结构的方式会导致边框对无人机动力学的影响增大。测试对象范围、边框强度、对无人机动力学的影响三者相互制约，成为该发明专利需要综合权衡的因素。无法调节装置质心，使之与飞机质心重合，从而无法完美的模拟无人机飞行姿态。现有装置一般只能测量三个姿态角、角速度和升力中的一两个数据，不能全部测量。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)现有的外置边框的装置，其边框尺寸限制了被测对象的尺寸，只能对小尺寸、中尺寸无人机进行测试，适用范围小，否则需加大边框尺寸，会使边框的强度和刚度下降，通过引入加强结构的方式会导致边框对无人机动力学性能测试结果的影响增大。

(2)测试对象范围、边框强度、对无人机动力学测试结果的影响三者相互制约。增加测试范围，如加大无人机尺寸，就必然会导致外框尺寸增加，进而影响无人机力学性能的测量结果；换言之，要想得到准确的无人机力学性能的测量结果，就不能增加边框强度，这样就不能测量大尺寸无人机，则减少测试对象范围。

(3)现有设备没有调节质心装置，无法调节装置质心，使之与飞机质心重合，这样相当于飞机的重量不均匀增加，相当于飞机的质心上移或下移，在飞机姿态变换时，需要更多的动力，从而无法完美的模拟无人机飞行姿态，造成测试失真。而解决此问题后，就能近似完美的模拟飞机的飞行姿态，及时发现飞机存在的问题。

(4)现有装置因结构限制。一般只能测量三个姿态角、角速度和升力中的一个或者两个数据，无法完全测量。而本发明结构精妙，可完全测量以上数据，能反馈处飞机在飞行中的多数数据，对飞机的飞行性能做出更好的评估，更加全面的掌握飞机的性能。

解决上述技术问题的难度和意义：

要解决上述问题，首先要摒弃外框式设计，可以解决大尺寸飞机飞行性能的准确测量问题，同时还要兼顾飞行数据的检测，这样角度传感器需要与设备同轴安装，监测各个飞行数据的传感器的安放位置问题就难以解决，这就大大增加了结构设计的难度。并且为了得到真实的飞行数据，还要使飞机的质心、设备的质心与设备的转动中心重合，就更进一步加大了结构设计难度。

解决以上问题后，就会的到一种测试范围广、测量数据多、测量结果准确的地面测试设备。可以在地面上近乎完美的模拟飞机飞行过程，掌握飞机飞行性能，及时发现飞机存在的问题，从而及时修正，大大减少飞机炸机等事故所造成损失，节约成本。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种旋翼无人机姿态控制测试系统及方法、无人机。