[發(fā)明專利]一種非接觸式飛機燃油油量測量方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811325627.9
• 申請日: 2018-11-08
• 公開（公告）號: CN109459107B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 薛均曉;徐明亮;于海玉;潘俊;郭毅博
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州大學(xué);中國航空工業(yè)集團公司金城南京機電液壓工程研究中心
• 主分類號: G01F22/00
• 分類號: G01F22/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 趙娟

1.一種非接觸式飛機燃油油量測量方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)控制激光器向油箱內(nèi)發(fā)射十字形探測光線；

(2)獲取油箱內(nèi)燃油油面的圖像，得到油箱內(nèi)燃油油面圖像中十字形光線交點在飛機機身坐標系中的坐標；

(3)根據(jù)飛機的飛行姿態(tài)對油箱內(nèi)燃油油面圖像中十字形光線交點在飛機機身坐標系中的坐標進行校正，得到油箱內(nèi)燃油油面圖像中十字形光線交點在參考坐標系中的坐標；

(4)根據(jù)油箱內(nèi)燃油油面圖像中十字形光線交點在參考坐標系中坐標與油箱內(nèi)油量之間的對應(yīng)關(guān)系，得到油箱內(nèi)燃油油量的體積。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式飛機燃油油量測量方法，其特征在于，飛機的俯仰角為α，滾轉(zhuǎn)角為β，燃油液面圖像中十字型光線交點在飛機機身坐標系中的坐標為(x₀，y₀，z₀)，在參考坐標系中對應(yīng)的坐標為(X₀，Y₀，Z₀)，則：

X₀＝x₀cosα+y₀cosαsinβ+z₀sinαcosβ

Y₀＝y(tǒng)₀cosβ-z₀sinβ

Z₀＝-x₀sinα+y₀cosαsinβ+z₀cosαcosβ。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式飛機燃油油量測量方法，其特征在于，油箱內(nèi)燃油油面圖像中十字形光線交點在參考坐標系中坐標與油箱內(nèi)油量之間的對應(yīng)關(guān)系通過標定得到，標定方法為：

控制油箱內(nèi)燃油以設(shè)定的速度放出；

在油箱內(nèi)燃油放出的過程中，控制激光器向油箱內(nèi)燃油液面發(fā)出十字型檢測光線，并采用攝像頭攝取油箱內(nèi)燃油液面的圖像，同時采用油量傳感器檢測油箱內(nèi)的燃油量；

獲取油箱內(nèi)燃油液面圖像中十字光線交點在參考坐標系中的坐標；

將攝像頭攝取的圖像與油量傳感器檢測到的數(shù)據(jù)時間同步，得到相同時刻油箱內(nèi)燃油圖像中十字光線交點在參考坐標系中坐標與油箱內(nèi)燃油量之間的對應(yīng)關(guān)系。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式飛機燃油油量測量方法，其特征在于，所述參考坐標系和飛機機身坐標系的原點均設(shè)置在油箱內(nèi)油量最低的位置。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式飛機燃油油量測量方法，其特征在于，獲取油箱內(nèi)燃油油面的圖像后，對其進行圖像處理，處理方法為：

根據(jù)設(shè)定閾值，將通過攝像機獲取飛機燃油油箱內(nèi)燃油的圖像由灰度級圖像轉(zhuǎn)換為二進制圖像；

將所述二進制圖像中的線條細化至單像素；

使用中值濾波器去除圖像中的斑點，得到處理后的圖像。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式飛機燃油油量測量方法，其特征在于，還包括檢測油箱內(nèi)燃油密度，根據(jù)燃油密度和燃油體積計算燃油質(zhì)量的步驟。

7.一種非接觸式飛機燃油油量測量系統(tǒng)，包括控制器和存儲器，所述控制器連接有滾轉(zhuǎn)角傳感器和俯仰角傳感器，所述存儲器上存儲有用于在控制器上執(zhí)行的計算機程序；其特征在于，所述控制器還連接有激光器和攝像機；所述控制器執(zhí)行所述存儲器上存儲的計算機程序時，執(zhí)行如權(quán)利要求1-5任意一項所述的非接觸式飛機燃油油量測量方法。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的非接觸式飛機燃油油量測量系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器還連接有密度傳感器，密度傳感器用于檢測油箱內(nèi)燃油的密度；所述控制器執(zhí)行所述存儲器上存儲的計算機程序，還執(zhí)行根據(jù)燃油密度和燃油體積計算燃油質(zhì)量的步驟。