[發明專利]一種直升機非接觸式操縱量標定方法

有效

• 申請號: 201210376205.0
• 申請日: 2012-09-29
• 公開（公告）號: CN102853773A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 蒙志君;陳旭智;許偉;王凱鵬
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02;G01B21/22
• 代理公司: 北京慧泉知識產權代理有限公司 11232
• 代理人: 王順榮;唐愛華

技術領域

本發明涉及一種直升機非接觸式操縱量標定方法，它用于將激光線位移傳感器LS測得的操縱系統輸入與槳葉變距角θ的關系進行標定。此方法能夠準確、可靠地得到直升機橫縱向、航向和總距通道的標定結果曲線。主要應用在航空航天、直升機和無人機等技術領域。

背景技術

辨識試驗中有人機操縱系統輸入量采用駕駛桿的偏移量，由此可以得到確定的辨識模型，然而實際做無人機控制時操縱系統的輸入量采用的則是舵機的操縱量。輸入量的不同導致辨識試驗得到的模型不能直接用于另一架經過改裝的無人直升機的控制。因此，需要尋求一個共同的標準來進行不同輸入量間的轉化，本方法中將其確定為槳葉變距角。本發明方法用來實現操縱系統的輸入與槳葉變距角之間關系的標定。

發明內容

1.目的：本發明的目的在于提供一種直升機非接觸式操縱量標定方法。利用激光線位移傳感器LS測得操縱系統的輸入，同時利用此發明中提出的方法計算出相應的槳葉變距角，從而完成二者關系的標定。

2.技術方案：本發明一種直升機非接觸式操縱量標定方法的特征在于：操縱系統輸入量由駕駛桿、總距桿和腳蹬確定，此發明中的方法將直接測量操縱系統的偏移量改為用激光線位移傳感器LS測量其安裝位置到操縱線系中搖臂的直線距離L，是一種非接觸式的操縱量測定方法。再通過傾角傳感器測得某片主槳葉在0°/90°/180°/270°四個方位角時的傾斜角度并利用公式算得主槳總距角、橫縱向周期變距角和尾槳總距角，從而實現非接觸式操縱量L與變距角的標定關系，原理示意圖見附圖1：

圖中激光位移傳感器LS直接測量其安裝位置到操縱線系中搖臂的直線距離L，采用傾角傳感器測量并換算可間接測得主槳總距角、縱橫向周期變距角。換算方法如下：根據主旋翼系統的操縱機構特點可知，某片主槳葉在0°/90°/180°/270°四個方位角時的傾斜角度分別為：

θ₀=δ_col+δ_lat

θ₉₀=δ_col-δ_lon

θ₁₈₀=δ_col-δ_lat

θ₂₇₀=δ_col+δ_lon

由此可知，總距角、縱向周期變距角、橫向周期變距角分別為：

δ_col=(θ₀+θ₉₀+θ₁₈₀+θ₂₇₀)/4

δ_lon=(θ₂₇₀-θ₉₀)/2

δ_lat=(θ₀-θ₁₈₀)/2

測量過程還需結合機載計算機、地面站、全站儀、配套支架、交聯線纜等其它常用工具。

綜上所述，本發明一種直升機非接觸式操縱量標定方法，根據標定量的不同，該方法具體步驟如下：

一.總距、橫縱向激光線位移傳感器LS標定步驟：

步驟一：安裝激光線位移傳感器LS，使被測目標（搖臂或連桿）運動全行程均在激光線位移傳感器LS的量程范圍內，注意目標物上需貼白色膠帶，增強反射效果；

步驟二：調平直升機，總距桿收至最低位置，操縱桿置于左前極限位置，腳蹬置于中位鎖死，完成標定準備；

步驟三：給總距、橫向、縱向激光線位移傳感器LS上電，讀取并記錄激光線位移傳感器LS讀數；

步驟四：將總距桿提至最高位置，操縱桿置于右后極限位置，讀取并記錄激光線位移傳感器LS讀數；

步驟五：將傾角傳感器通過特制的夾具安裝與槳箍上表面，其一軸平行于槳葉展向；

步驟六：總距桿收至最低位置，操縱桿置于左前極限位置；

步驟七：讀取并記錄激光線位移傳感器LS讀數；

步驟八：安裝傾角傳感器的槳葉分別置于機頭正前方（0°）、正右方（90°）、正后方180°）、正左方（270°），每次均記錄傾角傳感器讀數；

步驟九：總距桿由低至高、操縱桿由左至右由前至后，分別以步驟三、四中記錄下的

總距激光線位移傳感器LS上下量程、縱向激光線位移傳感器LS前后量程、橫向激光線位移傳感器LS左右量程的1/8左右為步進量，逐次同時調節總距桿和操縱桿；

步驟十：步驟九中每調節一次即重復執行步驟七、八一輪；