[发明专利]一种低速风洞自由飞模型舵面角度测量方法

说明书

本发明适用于风洞试验技术领域，提供了一种低速风洞自由飞模型舵面角度测量方法，步骤如下：在飞行器模型的安定面上设置第一标记点，舵面上设置第二标记点；将飞行器模型置于风洞试验段外部，计算所述第一标记点和所述第二标记点之间的位置矢量长度；获取飞行器模型置于风洞试验段外部时偏转方向指令、舵面偏角，形成插值表；将飞行器模型置于风洞试验段内部，计算所述第一标记点和所述第二标记点之间的位置矢量长度；获取飞行器模型置于风洞试验段内部时偏转方向指令，将所述位置矢量长度、所述偏转方向指令代入插值表，得到舵面偏角。本发明通过非接触的方法来获得飞行器模型在自由飞状态下舵面角度，通用性好、方法简单。

技术领域

本发明涉及风洞试验领域，尤其是涉及一种低速风洞自由飞模型舵面角度确定方法。

背景技术

低速风洞自由飞行试验模型配平与控制增稳主要通过控制舵面偏转改变模型所受气动力和力矩实现。因此，舵面角度精确测量与实时反馈技术是实现模型在低速风洞中自由飞行的关键技术之一。

现有技术中，低速风洞自由飞模型一般通过事先地面标定的方法确定舵机电信号与舵面偏度关系，试验过程中通过施加舵机偏转指令控制舵面偏转，但舵面是否偏转到位以及舵面到位后是否出现偏移等信息无法获取。虽然在工程上可采用倾角传感器、线性差动传感器测量伸长量变化等方法确定舵面角度，但这些方法在缩比小尺寸模型上无法使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种低速风洞自由飞模型舵面角度测量方法，来解决上述存在的技术问题，舵面角度测量方法的步骤如下：

步骤S10：在飞行器模型的安定面上设置第一标记点，在飞行器模型的舵面上设置第二标记点；

步骤S20：将飞行器模型置于风洞试验段外部，计算飞行器模型置于风洞试验段外部时所述第一标记点和所述第二标记点之间的位置矢量长度L；

步骤S30：获取飞行器模型置于风洞试验段外部时偏转方向指令P、舵面偏角θ，根据位置矢量长度L、舵面偏角θ、偏转方向指令P，形成L-θ-P插值表；

步骤S40：将飞行器模型置于风洞试验段内部，计算飞行器模型置于风洞试验段内部时所述第一标记点和所述第二标记点之间的位置矢量长度L’；

步骤S50：获取飞行器模型置于风洞试验段内部时偏转方向指令P’，将所述位置矢量长度L’、所述偏转方向指令P’代入L-θ-P插值表，得到舵面偏角θ’。

进一步地，步骤S10中，所述第一标记点与舵面转轴之间的距离大于第一预设阈值，所述第二标记点与舵面转轴之间的距离大于第二预设阈值。

进一步地，所述第一标记点和所述第二标记点之间的连线垂直于飞行器舵面转轴竖直方向的轴线。

进一步地，舵面零偏时，所述第一标记点和所述第二标记点之间的位置矢量长度L大于第三预设阈值。

进一步地，步骤S20中位置矢量长度L或步骤S40中位置矢量长度或L的计算方法为：

通过红外光学运动捕获系统获取所述第一标记点和所述第二标记点的位置信息，