[發明專利]基于高速攝影的微分離性能的測量方法

有效

• 申請號: 201310705685.5
• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號: CN103727926A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 侯建文;袁建平;張雨辰;鄧成晨;張守華
• 申請（專利權）人: 上海衛星工程研究所
• 主分類號: G01C11/00
• 分類號: G01C11/00
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

1.一種基于高速攝影的微分離性能的測量方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：搭建分離性能測試平臺；

步驟2：安裝高速攝影設備及標尺；

步驟3：通過高速攝影拍攝分離過程，計算分離速度、分離角度、分離力。

2.根據權利要求1所述的基于高速攝影的微分離性能的測量方法，其特征在于，在所述步驟1中，將待分離的小衛星模擬器用分離裝置固定在分離面上并進行解鎖裝置供電安全性檢查。

3.根據權利要求1所述的基于高速攝影的微分離性能的測量方法，其特征在于，在所述步驟2中，將高速攝影裝置對準分離裝置，并將標尺安裝在分離性能測試臺上并校正水平及豎直。

4.根據權利要求1所述的基于高速攝影的微分離性能的測量方法，其特征在于，在所述步驟3中，開啟高速攝影裝置，啟動分離電源控制開關，待分離螺桿飛出落地后，停止攝影；通過對每幀圖像中螺桿對應的標尺刻度的變化，計算出分離速度、分離角度、分離力大小。

5.根據權利要求1所述的基于高速攝影的微分離性能的測量方法，其特征在于，所述步驟1，具體為：

步驟1.1：將分離裝置安裝在分離面上，分離面固定在桌面；

步驟1.2：將分離裝置電源線接入電源控制器；

步驟1.3：在桌面上與分離裝置平行安裝標尺，標尺精度優于1mm；在桌面上與分離裝置垂直安裝標尺，標尺精度優于1mm。

6.根據權利要求1所述的基于高速攝影的微分離性能的測量方法，其特征在于，所述步驟2，具體為：

將高速攝影裝置調節好高度對準分離裝置，視野包含標尺信息。

7.根據權利要求1所述的基于高速攝影的微分離性能的測量方法，其特征在于，所述步驟3，具體為：

步驟3.1：開啟高速攝影裝置，檢查攝影裝備，開啟分離裝置電源開關，對分離螺桿分離飛出的全過程進行拍攝；

步驟3.2：利用圖像處理軟件對每幀圖像數據進行對比，采用1000幀/秒的高速攝影裝置，每幀圖像為1毫秒，按照下面公式計算分離速度、分離角度、分離力：

分離水平速度V_h

Vh=Sht=Lh/1000(Ni-Nj)/1000=LhNi-Nj]]>

分離豎直速度V_t

Vt=Stt-12gt=Lt/1000(Ni-Nj)/1000-g2Ni-Nj1000=LtNi-Nj-g(Ni-Nj)2000]]>

分離角度θ

θ＝arctan(V_t/V_h)

分離力F

F=m(Vht)2+(Vtt)2=m(Nk-Nr)/1000×[LhNi-Nj]2+[LtNi-Nj-g(Ni-Nj)2000]2]]>

其中：

m表示分離螺桿的質量；

g表示重力加速度；

N_i表示螺桿分離后的第i幀圖像；

N_j表示螺桿分離后的第j幀圖像；

L_h表示第i幀圖像和第j幀圖像水平標尺的刻度差；

L_t表示第i幀圖像和第j幀圖像垂直標尺的刻度差；

t表示分離時間；

N_r表示分離裝置通電時刻圖像幀號；

N_k表示螺桿分離時刻的圖像幀號；

S_h表示分離水平距離；

S_t表示分離豎直距離。