[發(fā)明專利]一種用于測(cè)量飛機(jī)動(dòng)態(tài)重心的系統(tǒng)、方法和可讀存儲(chǔ)介質(zhì)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010615071.8
• 申請(qǐng)日: 2020-06-30
• 公開（公告）號(hào): CN111896175A
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭亞娜;隋慧麟;邸超;王瑞;武軍偉;方舒豪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島中科方舟航空科技有限公司
• 主分類號(hào): G01M1/12
• 分類號(hào): G01M1/12;B64F5/60
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 趙敏玲

本發(fā)明公開了一種用于測(cè)量飛機(jī)動(dòng)態(tài)重心的系統(tǒng)、方法和可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，屬于無人機(jī)領(lǐng)域，可以實(shí)現(xiàn)發(fā)射瞬間飛機(jī)動(dòng)態(tài)重心的精確測(cè)量，其中系統(tǒng)包括水平吊桿、傾角儀、第一稱重傳感器、第二稱重傳感器和設(shè)于飛機(jī)油箱的瀉油口，水平吊桿懸置，水瓶吊桿安裝傾角儀，水平吊桿兩端分別安裝第一稱重傳感器和第二稱重傳感器，第一稱重傳感器用于連接飛機(jī)的前吊點(diǎn)，第二稱重傳感器用于連接飛機(jī)的后吊點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無人機(jī)領(lǐng)域，具體的，涉及一種用于測(cè)量飛機(jī)動(dòng)態(tài)重心的系統(tǒng)、方法和可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

這里的陳述僅提供與本發(fā)明相關(guān)的背景技術(shù)，而不必然地構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。

目前無人機(jī)重心測(cè)量的方法主要有千斤頂法和機(jī)輪法。千斤頂法即將飛機(jī)放置三種姿態(tài)：水平姿態(tài)，抬頭姿態(tài)和低頭姿態(tài)進(jìn)行稱重，然后利用解析法計(jì)算得到飛機(jī)重心的坐標(biāo)值。但千斤頂法隨著飛機(jī)姿態(tài)角的增加，測(cè)量誤差逐漸增大，不適用發(fā)射時(shí)抬頭姿態(tài)大于4°的無人機(jī)重心測(cè)量。機(jī)輪法即將飛機(jī)放置三種不同的姿態(tài)：水平姿態(tài)、兩個(gè)抬頭姿態(tài)，將測(cè)得的重量數(shù)據(jù)通過利用向量法得到的公式進(jìn)行計(jì)算，得到重心坐標(biāo)值。

發(fā)明人認(rèn)為，對(duì)于火箭助推零長(zhǎng)發(fā)射的無人機(jī)系統(tǒng)而言，由于其在地面準(zhǔn)備發(fā)射階段會(huì)消耗部分的燃油，發(fā)射瞬間的重心與滿油狀態(tài)的重心坐標(biāo)值不同。由于油箱具體的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，發(fā)射瞬間與長(zhǎng)時(shí)間靜置情況下，燃油在油箱內(nèi)的分布有較大差異，所以能夠精確測(cè)得發(fā)射瞬間的重心坐標(biāo)值顯得尤其重要，不精確的測(cè)量可能導(dǎo)致無人機(jī)發(fā)射失敗。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種用于測(cè)量飛機(jī)動(dòng)態(tài)重心的系統(tǒng)、方法和可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，可以實(shí)現(xiàn)發(fā)射瞬間飛機(jī)動(dòng)態(tài)重心的精確測(cè)量。

本發(fā)明的第一目的，是提供一種用于測(cè)量飛機(jī)動(dòng)態(tài)重心的系統(tǒng)。

本發(fā)明的第二目的，是提供一種用于測(cè)量飛機(jī)動(dòng)態(tài)重心的方法。

本發(fā)明的第三目的，是提供一種用于測(cè)量飛機(jī)動(dòng)態(tài)重心的可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

第一方面，本發(fā)明的技術(shù)方案提供了一種用于測(cè)量飛機(jī)動(dòng)態(tài)重心的系統(tǒng)，包括水平吊桿、傾角儀、第一稱重傳感器、第二稱重傳感器和設(shè)于飛機(jī)油箱的瀉油口，水平吊桿懸置，水瓶吊桿安裝傾角儀，水平吊桿兩端分別安裝第一稱重傳感器和第二稱重傳感器，第一稱重傳感器用于連接飛機(jī)的前吊點(diǎn)，第二稱重傳感器用于連接飛機(jī)的后吊點(diǎn)。

第二方面，本發(fā)明的技術(shù)方案提供了一種用于測(cè)量飛機(jī)動(dòng)態(tài)重心的方法，使用如第一方面所述的一種用于測(cè)量飛機(jī)動(dòng)態(tài)重心的系統(tǒng)，將飛機(jī)放置水平，讀取水平吊桿的傾角儀讀數(shù)；傾角儀示數(shù)為0時(shí)，讀取前后吊點(diǎn)的稱重傳感器讀數(shù)；根據(jù)力矩平衡原理，計(jì)算飛機(jī)滿油狀態(tài)下重心坐標(biāo)值；

以恒定速率瀉油，記錄第一稱重傳感器和第二稱重傳感器的示數(shù)變化及其同步傾角儀示數(shù)的變化；計(jì)算各個(gè)瞬間飛機(jī)重心的坐標(biāo)值及其在X軸方向的變化趨勢(shì)。

第三方面，本發(fā)明的技術(shù)方案還提供了一種可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如第二方面所述方法的步驟。

上述本發(fā)明的技術(shù)方案的有益效果如下：

1)本發(fā)明公開的方法，計(jì)算方式簡(jiǎn)便，將復(fù)雜的計(jì)算方式與實(shí)際運(yùn)用結(jié)合，推算出一種計(jì)算簡(jiǎn)單的重心測(cè)量方法，避免了機(jī)輪法中測(cè)量因素過多引起的誤差，同時(shí)也能夠適應(yīng)于計(jì)算大傾角的情況。

2)本發(fā)明公開的方法，可測(cè)量瞬間重心，無須在同一總重下進(jìn)行兩次抬頭姿態(tài)測(cè)量，通過瀉油即可完成測(cè)量，便于測(cè)量發(fā)射瞬間燃油分布不均情況下的重心。

3)本發(fā)明公開的方法，測(cè)量方便，計(jì)算只需用到前后吊點(diǎn)的重量值及傾角值，測(cè)量過程簡(jiǎn)單。

附圖說明