[发明专利]基于质心测试和配平的火箭助推无人机推力线调整方法

权利要求书

1.基于质心测试和配平的火箭助推无人机推力线调整方法，其特征在于包括如下步骤：

S1、建立测量坐标系；

S2、将无人机按照水平状态安装；水平状态为：无人机机身方向的轴线与测量坐标系的X方向重合，且机头朝向X负方向，使无人机推力座安装平面与测量坐标系Y轴平行；

S3、测量水平状态下无人机推力座安装平面几何中心D在测量坐标系下的坐标；

S4、将无人机绕测量坐标系的Y轴旋转预设角度，使得无人机处于倾斜姿态；

S5、根据水平姿态和倾斜姿态两种状态下无人机质心的投影在测量坐标系的XOY平面内的坐标，计算出水平状态下无人机质心C在测量坐标系的空间坐标；

S6、根据无人机的质心坐标和无人机的质量，根据力矩平衡原理调整无人机的配重位置，使无人机质心的Y轴坐标值与无人机推力座安装平面几何中心在测量坐标系下的Y轴坐标相同，进而确定无人机质心C到无人机推力座安装平面几何中心D两点之间连线的直线方程；

S7、将带有推力筒的推力板安装在无人机的推力槽中，使推力板的上端面与推力槽贴合，二者的安装孔对齐后固定；

S8、测量步骤S7安装后助推火箭推力线上任意两点坐标，进而确定助推火箭推力线在测量坐标系下的直线方程；

S9、根据助推火箭推力线AB在测量坐标系下的直线方程、无人机质心C到无人机推力座安装平面几何中心D两点之间连线CD的直线方程，解算直线AB与直线CD之间夹角，并解算推力线AB和推力板上端面的交点G的坐标，解算使调整后的推力线与直线CD平行时，推力线AB需绕过点G 且与Y轴平行的直线旋转的方向和角度，及使点推力线AB和推力板上端面的交点G与无人机推力座安装平面几何中心D重合时，推力线AB需要沿测量坐标系X向和Y向平移的方向和距离；

S10、将推力板一侧垫高一侧削薄，以过点G且与Y轴平行的直线为旋转中心，将推力筒连同推力板进行旋转和平移调整，使得调整后的推力线过无人机质心C，无人机推力线调整完成。

2.根据权利要求1所述的基于质心测试和配平的火箭助推无人机推力线调整方法，其特征在于：所述测量坐标系中，将大地水平面定义为X轴和Y轴构成的XOY平面，Z轴与X轴和Y轴满足右手原则，垂直于水平面向上的方向为Z轴正方向。

3.根据权利要求1所述的基于质心测试和配平的火箭助推无人机推力线调整方法，其特征在于：所述步骤S4中的预设角度的取值范围为10°～15°。

4.根据权利要求1所述的基于质心测试和配平的火箭助推无人机推力线调整方法，其特征在于：所述水平姿态下无人机质心C在测量坐标系的空间坐标为(X_c1,Y_c1,Z_c1)，其中，(X_c1,Y_c1)为采用三点称重法测量无人机质心C在XOY面内投影的二维坐标，Z_c1采用如下公式计算得到：

Z_c1＝(X_c1-X_ccosα)/sinα

其中，X_c为倾斜状态下无人机质心C在XOY面内投影在测量坐标系下的X轴上的坐标。

5.根据权利要求1所述的基于质心测试和配平的火箭助推无人机推力线调整方法，其特征在于所述步骤S3无人机推力座安装平面几何中心D在测量坐标系下的坐标采用关节臂测量机测量无人机推力座安装面的4个安装孔的坐标值来确定，所述4个安装孔构成的四边形的几何中心与推力座安装平面几何中心D重合。

6.根据权利要求1所述的基于质心测试和配平的火箭助推无人机推力线调整方法，其特征在于所述步骤S8中安装后助推火箭推力线上任意两点分别选择无人机推力板安装平面的几何中心和推力筒下端面的圆心。