[发明专利]一种低速风洞水平自由飞模型姿态测量方法

权利要求书

1.一种低速风洞水平自由飞模型姿态测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S10：将飞行器模型置于风洞试验段中，多个相机布置在飞行器模型顶部两侧且位于所述风洞试验段外部；

步骤S20：对多个所述相机同时进行标定；

步骤S30：建立世界坐标系o_g-x_gy_gz_g和体轴坐标系o_b-x_by_bz_b，其中o_g为位于风洞试验段下洞壁任一点，x_g轴平行于风洞试验段轴线指向来流方向，y_g轴在风洞试验段下洞壁平面内，且y_g轴垂直于x_g轴指向右，z_g轴指向符合右手定则，o_b为飞行器模型重心，x_b轴平行于机身轴线指向前，y_b轴垂直于飞行器参考面指向右，z_b为轴指向符合右手定则；

步骤S40：在飞行器模型上设置多个标记点，并获取多个所述标记点在世界坐标系中的位置信息；

步骤S50：根据多个所述标记点在体轴坐标系中的位置信息，计算飞行器模型的姿态角和气流角；

所述气流角包括：迎角α、侧滑角β，所述迎角α和侧滑角β的计算步骤如下：

步骤S501：计算t时刻飞行器模型虚拟中心在所述世界坐标系o_g-x_gy_gz_g中的速度分量（v_it，v_jt，v_kt），其中，v_it为飞行器模型虚拟中心在所述世界坐标系o_g-x_gy_gz_g中沿x_g轴的速度分量，v_jt为飞行器模型虚拟中心在所述世界坐标系o_g-x_gy_gz_g中沿y_g轴的速度分量，v_kt为飞行器模型虚拟中心在所述世界坐标系o_g-x_gy_gz_g中沿z_g轴的速度分量；

步骤S502：叠加风洞试验段内气流速度v_a，获得飞行器模型虚拟中心在所述世界坐标系o_g-x_gy_gz_g中相对气流速度分量为（v_it+v_a，v_jt，v_kt），v_it+v_a为飞行器模型虚拟中心叠加气流速度v_a在所述世界坐标系o_g-x_gy_gz_g中沿x_g轴的速度分量；

步骤S503：计算飞行器模型虚拟中心在所述体轴坐标系o_b-x_by_bz_b中的速度分量（u_b，v_b，w_b），其中u_b，为飞行器模型虚拟中心在所述体轴坐标系o_b-x_by_bz_b中沿x_b轴的速度分量，v_b为飞行器模型虚拟中心在所述体轴坐标系o_b-x_by_bz_b中沿y_b轴的速度分量，w_b为飞行器模型虚拟中心在所述体轴坐标系o_b-x_by_bz_b中沿z_b轴的速度分量；

步骤S504：根据体轴坐标系o_b-x_by_bz_b中的速度分量（u_b，v_b，w_b），计算所述迎角α和侧滑角β。