[發明專利]在旋翼飛行器的飛行期間動態測量槳葉位置的系統和方法

在審

• 申請號: 202011144258.0
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112977852A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 凱萬·賽亞;帕梅拉·R·帕特森;雷蒙德·扎爾基西安;奧列格·M·葉菲莫夫;黃比琴;戴維·L·哈蒙
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: B64D45/00
• 分類號: B64D45/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 劉瑞賢

1.一種用于在旋翼飛行器(10)的飛行期間動態測量槳葉位置的方法，所述方法包括：

在槳葉(14)旋轉時，利用相干光反復地照射(50)所述旋翼飛行器(10)的所述槳葉(14)；

檢測響應于對所述槳葉(14)的照射而從所述槳葉(14)散射的輻射(52)；并且

基于從所述槳葉(14)散射并且被檢測到的所述輻射確定(54,62,72)槳葉俯仰角(Δθ_P)、槳葉揮舞角(Δθ_F)、槳葉超前位置或槳葉滯后位置中的至少一項。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，反復照射(50)所述旋翼飛行器(10)的所述槳葉(14)包括：在相比于旋翼轉軸(16)更接近所述槳葉(14)的遠端(18)的位置處反復照射(50)所述槳葉(14)，所述槳葉(14)圍繞所述旋翼轉軸(16)旋轉。

3.根據權利要求1所述的方法，其中，反復照射(50)所述旋翼飛行器(10)的所述槳葉(14)包括：利用定位在所述旋翼飛行器(10)的機身(12)上的不同位置處的多個跟蹤傳感器(20)反復照射(50)所述槳葉。

4.根據權利要求1所述的方法，其中，確定(62)所述槳葉俯仰角(Δθ_P)包括：

基于從所述槳葉(14)散射并且被檢測到的所述輻射確定距所述槳葉(14)的距離(60)；并且

基于所述槳葉(14)的寬度(W_B)和距所述槳葉(14)的所述距離相對于距無俯仰的參考槳葉位置的距離的偏差，確定(62)所述槳葉俯仰角(Δθ_P)。

5.根據權利要求4所述的方法，其中，反復照射所述槳葉(14)包括：利用由激光源產生的輻射反復照射所述槳葉(14)，并且其中，確定所述距離包括：確定所述激光源與所述槳葉的邊緣之間的距離。

6.根據權利要求1所述的方法，其中，確定(72)所述槳葉揮舞角(Δθ_F)包括：

基于從所述槳葉(14)散射并且被檢測到的所述輻射確定(70)距所述槳葉(14)的距離；并且

基于所述槳葉(14)的長度(L_B)和距所述槳葉(14)的所述距離相對于距無揮舞的參考槳葉位置的距離的偏差確定(72)所述槳葉揮舞角(Δθ_F)。

7.根據權利要求1所述的方法，其中，確定(54)所述槳葉超前位置或所述槳葉滯后位置包括：

檢測在所述槳葉(14)的旋轉路徑內的預定位置處的所述槳葉(14)的存在；

確定檢測所述槳葉(14)的存在的檢測時間(82)；并且

基于所述檢測時間與和既不超前亦不滯后的參考槳葉相關聯的預定時間的關系確定槳葉位置(84)，其中，確定所述槳葉位置包括：在其中所述檢測時間在預定時間之前的實例中，確定為所述槳葉超前位置，并且在其中所述檢測時間在所述預定時間之后的實例中，確定為所述槳葉滯后位置。

8.一種用于在旋翼飛行器(10)的飛行期間動態測量槳葉(14)的位置的槳葉定位系統(40)，所述槳葉定位系統(40)包括：

跟蹤傳感器(20)，安裝在所述旋翼飛行器(10)上，所述跟蹤傳感器包括：

激光源(22)，被配置為在所述旋翼飛行器(10)的飛行期間，在所述槳葉(14)旋轉時利用相干光反復照射(50)所述旋翼飛行器(10)的所述槳葉(14)；和

至少一個光電檢測器(26)，被配置為檢測響應于對所述槳葉(14)的照射(50)而從所述槳葉(14)散射的輻射；以及

處理電路(42)，被配置為響應所述跟蹤傳感器(20)而基于從所述槳葉(14)散射并且被所述至少一個光電檢測器(26)檢測到的所述輻射確定槳葉俯仰角(Δθ_P)、槳葉揮舞角(Δθ_F)、槳葉超前位置或槳葉滯后位置中的至少一項。