[發明專利]一種基于高速攝像和靶線的高速分離測量裝置及方法

有效

• 申請號: 202011532944.5
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112623270B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 柴琨琦;趙彪;胡一繁;孟飛;李子愚;劉嘉豪
• 申請（專利權）人: 北京空天技術研究所
• 主分類號: B64F5/60
• 分類號: B64F5/60;B64G5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種基于高速攝像和靶線的高速分離測量裝置及方法，包括靶線、計時模塊、高速攝像模塊和信號處理模塊；靶線包括導電薄片結構、第一非導電薄片結構和第二非導電薄片結構；計時模塊用于在導電薄片結構斷開時產生計時信號，并將計時信號發送至信號處理模塊；高速攝像模塊用于實時獲取第一待分離部件和第二待分離部件的狀態信息，并將狀態信息發送至信號處理模塊；信號處理模塊用于獲取計時信號的前一時刻的狀態信息和后一時刻的狀態信息，并根據前一時刻的狀態信息和后一時刻的狀態信息得到第一待分離部件和/或第二待分離部件在分離時刻的狀態信息。本發明能夠解決現有方法無法精確得到分離部件在分離時刻的狀態信息的技術問題。

技術領域

本發明涉及航空航天飛行器技術領域，尤其涉及一種基于高速攝像和靶線的高速分離測量裝置及方法。

背景技術

航空航天飛行器在飛行過程中常涉及到尾罩、艙段和保護罩等部件的分離，在地面驗證階段，需要獲得分離部件的速度和角速度等狀態信息。

現有手段常采用高速攝像試驗測量，但這些部件在分離過程中的運動速度極快，且高速攝像測量方法受曝光要求和存儲能力等條件約束導致測量幀頻有限，無法精確得到分離部件在分離時刻的狀態信息。

發明內容

本發明提供了一種基于高速攝像和靶線的高速分離測量裝置及方法，能夠解決現有方法無法精確得到分離部件在分離時刻的狀態信息的技術問題。

根據本發明的一方面，提供了一種基于高速攝像和靶線的高速分離測量裝置，所述裝置包括靶線、計時模塊、高速攝像模塊和信號處理模塊；

所述靶線包括導電薄片結構、第一非導電薄片結構和第二非導電薄片結構，所述導電薄片結構一端的端面與所述第一非導電薄片結構的端面機械連接，另一端的端面與所述第二非導電薄片結構的端面機械連接，所述導電薄片結構的側面上具有多條間隔排布的刻線，所述第一非導電薄片結構的側面與第一待分離部件機械連接，所述第二非導電薄片結構的側面與第二待分離部件機械連接；

所述計時模塊的一端與所述導電薄片結構側面的一端電氣連接，另一端與所述導電薄片結構側面的另一端電氣連接，所述計時模塊用于在所述導電薄片結構斷開時產生計時信號，并將所述計時信號發送至所述信號處理模塊；

所述高速攝像模塊用于實時獲取第一待分離部件和第二待分離部件的狀態信息，并將所述狀態信息發送至所述信號處理模塊；

所述信號處理模塊用于獲取所述計時信號的前一時刻的狀態信息和后一時刻的狀態信息，并根據所述前一時刻的狀態信息和所述后一時刻的狀態信息得到第一待分離部件和/或第二待分離部件在分離時刻的狀態信息。

優選的，所述靶線的數量為2N個，以每兩個所述靶線為一組組成N組，每組的兩個所述靶線并聯連接，再將N組所述靶線串聯連接，所述N組所述靶線沿直線形分離面的長度或圓形分離面的周長等間隔分布，其中，N為大于1的正整數。

優選的，所述靶線的數量范圍為6、8、10或12個。

優選的，所述第一非導電薄片結構的寬度和第二非導電薄片結構的寬度相等且均大于所述導電薄片結構的寬度，所述第一非導電薄片結構的長度和第二非導電薄片結構的長度相等且均小于所述導電薄片結構的長度。

優選的，所述第一非導電薄片結構的寬度與所述導電薄片結構的寬度的比值為3：1，所述第一非導電薄片結構的長度與所述導電薄片結構的長度的比值為1：5。

優選的，所述靶線的長度為直線形分離面的長度或圓形分離面的周長的1/10。

優選的，所述導電薄片結構的材料為金屬材料，所述第一非導電薄片結構的材料和所述第二非導電薄片結構的材料均為柔性非金屬材料。

優選的，所述導電薄片結構側面的兩端均設有接線端口。