[發(fā)明專利]一種基于雙軸傾角傳感器飛機舵面偏角測量裝置及測量方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611097326.6
• 申請日: 2016-12-02
• 公開（公告）號: CN108151692A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 柯賢剛;劉沙杭;陳芹;任代蓉;蔣成
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航空工業(yè)集團公司成都飛機設(shè)計研究所
• 主分類號: G01B21/22
• 分類號: G01B21/22
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

本發(fā)明屬于檢驗檢測技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于雙軸傾角傳感器的飛機舵面偏角測量裝置及測量方法。本發(fā)明操作方便、成本低、精度高，受安裝進度影響小、技術(shù)難度低，而且采用無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)計，能夠有效飛機生產(chǎn)現(xiàn)場對飛機舵面快速、準確、實時、遠程測量的需求。該測量裝置極大的提高了工作效率，有效的降低了成本。具有較高的工程應(yīng)用價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于檢驗檢測技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于雙軸傾角傳感器的飛機舵面偏角測量裝置及測量方法。

背景技術(shù)

飛控系統(tǒng)總裝后的舵面測試和標定過程中，需要測試飛機舵面偏角，測試的方法一直在不斷發(fā)展改進。傳統(tǒng)的做法一般采用機械夾具、單傾角傳感器、象限儀、角位移傳感器或激光跟蹤儀進行測量。機械夾具測量方法是將角度尺安裝與飛機舵面安定面，通過隨舵面轉(zhuǎn)動的指針讀取舵面偏角值；單傾角傳感器和象限儀測量法均需在飛機舵面轉(zhuǎn)動前后，將傾角傳感器或象限儀放置與舵面統(tǒng)一位置，通過象限儀前后讀數(shù)的差值計算出舵面偏角；角位移傳感器測量法是將角位移傳感器安裝與舵面安定面上，使測量臂隨舵面轉(zhuǎn)動以測量舵面轉(zhuǎn)動角；激光跟蹤儀則是通過測量舵面轉(zhuǎn)動前后的空間坐標變化情況解算得到舵面偏角。

實際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)：機械夾具法雖操作簡單，但受安裝精度和角度尺精度影響誤差較大；單傾角傳感器測量法和象限儀測量法在旋轉(zhuǎn)軸與水平面平行時都具有較高的精度，但實際測量時很難滿足旋轉(zhuǎn)軸與水平面平行，不利于現(xiàn)場測試；編碼器方法測量精度高，但需要一套復(fù)雜的安裝機構(gòu)保證旋轉(zhuǎn)軸與編碼器測量軸同軸，受安裝精度影響誤差較大；激光雷達測量不受安裝影響且測量精度高，但對測量人員技術(shù)能力要求高且設(shè)備非常昂貴，很難滿足生產(chǎn)現(xiàn)場快速、準確的測量要求。需要一種操作簡單、安裝精度影響低、不受使用環(huán)境和人員技術(shù)能力限制且具有一定精度的舵面偏角測量方法，以滿足舵面偏轉(zhuǎn)角度快速、準確測量需求。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明目的是：為解決上述技術(shù)問題，提供一一種基于雙軸傾角傳感器的飛機舵面偏角測量裝置及測量方法

本發(fā)明解決技術(shù)方案是：一種基于雙軸傾角傳感器的飛機舵面偏角測量裝置，其特征在于，包括角度采集器和顯示終端，角度采集器放置于飛機被測舵面表面，實現(xiàn)舵面轉(zhuǎn)動角度采集；顯示終端實現(xiàn)舵面偏角解算和測量結(jié)果顯示；測量時角度采集器固定于被測飛機舵面表面隨舵面轉(zhuǎn)動，通過調(diào)節(jié)角度采集器實時采集舵面轉(zhuǎn)動過程的角度值并經(jīng)過處理將數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示終端，角度采集器實時采集舵面轉(zhuǎn)動過程中傾角值，并經(jīng)過平均綠波后無線傳輸至顯示終端，顯示終端接收角度采集數(shù)據(jù)，并執(zhí)行置零、校準、自檢、連續(xù)采集等操作，顯示舵面偏角測量結(jié)果。

所述角度采集器包括雙軸傾角傳感器、角度采集器MCU、角度采集器無線通訊模塊、角度采集器供電電路；角度采集器通過雙軸傾角傳感器采集舵面轉(zhuǎn)動過程中的傾角變化，角度采集器MCU實現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的處理，角度采集器無線通訊模塊實現(xiàn)角度數(shù)據(jù)發(fā)送和顯示終端控制指令的接收，角度采集器供電電路為雙軸傾角傳感器、角度采集器MCU、角度采集器無線通訊模塊提供精密5V和3.3V穩(wěn)壓電源和蓄電池容量監(jiān)控。

所述顯示終端包括顯示終端無線通訊模塊、顯示終端MCU、顯示器、鍵盤和顯示終端供電電路等部分；顯示終端通過鍵盤輸入控制指令，顯示終端MCU實現(xiàn)控制指令處理、顯示控制和舵面偏角解算，顯示器顯示舵面偏角實測值，顯示終端無線通訊模塊用于指令發(fā)送和舵面偏角數(shù)據(jù)接收。

所述角度采集器無線通訊模塊和顯示終端無線通訊模塊一般成套使用，雙軸傾角傳感器、角度采集器MCU、顯示終端MCU可根據(jù)測量范圍和測量精度任意選擇。

一種基于雙軸傾角傳感器的飛機舵面偏角測量裝置的測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)角度采集器放置于飛機被測舵面表面，進行舵面轉(zhuǎn)動角度采集；

2)角度采集器實時采集舵面轉(zhuǎn)動過程的角度值并經(jīng)過處理將數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示終端，角度采集器實時采集舵面轉(zhuǎn)動過程中傾角值，并經(jīng)過平均綠波后無線傳輸至顯示終端；