[发明专利]一种小型无人机三维转动惯量测试台调节装置

说明书

本发明公开了一种小型无人机三维转动惯量测试台调节装置，包括测试台、扭摆装置、悬摆装置、安装定位装置；安装定位装置设置在悬摆装置中心，两者转动连接，安装定位装置用于安装和定位产品，扭摆装置固定在测试台上方，用于产品的轴向惯量测量，悬摆装置固定在扭摆装置上，用于产品的两径向轴惯量测量，测试台用于承载扭摆装置、悬摆装置、安装定位装置和产品，是整体测量装调装置的安装支撑平台。本发明采用无人机尾部防形模定位＋无人机顶部固定的一次安装装夹方式，在一个测试台上实现小型无人机俯仰Jy、方位Jz、滚转Jx三个方向转动惯量的高效高精度测量，同时还可以通过配平、装配位置关系的调整进行系统惯量参数的调节。

技术领域

本发明属于转动惯量测定技术，具体涉及一种小型无人机三维转动惯量测试台调节装置。

背景技术

无人机飞行运动轨迹与其自身的质量特性参数具有紧密的联系，质量特性参数的测量对于研究与控制该类产品的运动过程具有重要的意义。质量特性参数是指反映产品形状、质量及其分布特性的一系列参数的总称，通常反映了产品的质量、质心、偏心、转动惯量及动不平衡度等性能参数。

转动惯量描述的是物体相对于其旋转轴的转动惯性，表征转动物体惯性大小的物理量，是研究、设计、控制转动物体运动规律的重要工程技术参数。

无人机的转动惯量是影响其飞行稳定性、运动轨迹和飞行控制的重要参数，是检验无人机设计的成败与质量高低的重要依据。

通常获取无人机转动惯量参数的方法有2个基本途径：计算机模拟方法和试验测试方法。计算机模拟方法对于真实结构存在不可忽略的误差，往往并不能依靠无人机理论模型的转动惯量参数来表征无人机的实际转动惯量。必须通过对实际无人机的转动惯量参数测量，才能为进一步的无人机的设计研究提供理论分析基础，校核检验无人机设计、生产及装配的优劣。

在转动惯量测试领域，除了传统“三线摆式”转动惯量测试方法以外，先后发展出“扭摆法”转动惯量测试技术、“激振法”转动惯量测试技术，可以适应多种无人机的转动惯量测试需求。目前，无人机惯量的测量主要采用扭摆法，一次装夹只能测定一个方向的惯量，无人机通常需要测量俯仰Jy、方位Jz、滚转Jx三个轴的转动惯量，由于无人机外形复杂、装夹定位困难，测量三个方向转动惯量需多台测试设备或工装，多次装夹，十分繁琐，实现系统连续调节难度较大，尤其是同一个测试设备上一次装夹就能测量Jx、Jy、Jz三个值还没有见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种小型无人机三维转动惯量测试台调节装置，采用无人机尾部防形模定位＋无人机顶部固定的一次安装装夹方式，在一个测试台上实现小型无人机俯仰Jy、方位Jz、滚转Jx三个方向转动惯量的高效高精度测量，同时还可以通过配平、装配位置关系的调整进行系统惯量参数的调节。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种小型无人机三维转动惯量测试台调节装置，包括测试台、扭摆装置、悬摆装置、安装定位装置；安装定位装置设置在悬摆装置中心，两者转动连接，安装定位装置用于安装和定位产品，扭摆装置固定在测试台上方，用于产品的轴向惯量测量，悬摆装置固定在扭摆装置上，用于产品的两径向轴惯量测量，测试台用于承载扭摆装置、悬摆装置、安装定位装置和产品，是整体测量装调装置的安装支撑平台。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：

（1）实现小型无人机俯仰Jy、方位Jz、滚转Jx三个方向惯量的高精度测量和系统调节。