[發明專利]一種風洞投放物位姿測量方法、裝置、設備及存儲介質

在審

• 申請號: 202110752831.4
• 申請日: 2021-07-02
• 公開（公告）號: CN113358325A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 徐開明;黃霞;劉忠華;唐喬喬;吳志剛;陳輔政;何宇;宿鑫麟;陳洪;高大鵬;許可;宋佳陽;饒祝;焦文耕;沙建華
• 申請（專利權）人: 中國空氣動力研究與發展中心低速空氣動力研究所
• 主分類號: G01M9/06
• 分類號: G01M9/06;G01C11/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 紀志超

本申請公開了一種風洞投放物位姿測量方法、裝置、設備及存儲介質，包括：將待檢測投放物布置于風洞投放試驗場景；在所述待檢測投放物上設置標志點；利用所述標志點構建與所述待檢測投放物對應的目標剛體；利用預先在所述風洞投放試驗場景中安裝的光學運動捕獲系統，對所述目標剛體在投放過程中的運動軌跡及姿態進行捕獲，以得到所述待檢測投放物在投放過程中的運動軌跡及姿態。本申請首先在風洞投放試驗場景中布置設置有標志點的以構建其對應的目標剛體的待檢測投放物，然后采用高精度的光學運動捕獲系統實時獲取待檢測投放物在投放過程中的軌跡及姿態。本申請提高了對風洞投放物位姿的測量精度、測量效率且具有實時性。

技術領域

本發明涉及風洞投放試驗技術領域，特別涉及一種風洞投放物位姿測量方法、裝置、設備及存儲介質。

背景技術

現代作戰飛機，通常帶有大量的外掛物，如副油箱、炸彈、導彈、救生裝置等等，這些外掛物在離開母機的初始投放過程中處于復雜的干擾流場下，不良的投放分離特性不僅影響作戰效能的發揮，更嚴重的是會危及母機的安全。為了判定外掛物從母機上投放的安全性和可靠性，通常利用模型在風洞開展投放試驗，以了解投放物在投放初始階段的分離運動姿態和軌跡，分析迎角、側滑角、飛行速度、投放物外形等參數對運動軌跡和姿態的影響，確定安全投放的參數范圍，為飛機外掛物布局設計和投放參數控制提供依據。

現有技術中，風洞投放試驗通常采用高速相機從不同方向同時拍攝投放物的投放過程，通過圖像上關鍵像素點的判讀和分析獲取投放物的軌跡和姿態變化曲線，該方法精度差、效率低，且對高速相機的安裝位置要求嚴苛。因此，如何提供一種高精度、高效率的風洞投放物位姿測量方法是本領域技術人員亟需解決的技術問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種風洞投放物位姿測量方法、裝置、設備及存儲介質，能夠提高對風洞投放物位姿的測量精度、測量效率且具有實時性。其具體方案如下：

本申請的第一方面提供了一種風洞投放物位姿測量方法，包括：

將待檢測投放物布置于風洞投放試驗場景；

在所述待檢測投放物上設置標志點；

利用所述標志點構建與所述待檢測投放物對應的目標剛體；

利用預先在所述風洞投放試驗場景中安裝的光學運動捕獲系統，對所述目標剛體在投放過程中的運動軌跡及姿態進行捕獲，以得到所述待檢測投放物在投放過程中的運動軌跡及姿態。

可選的，所述光學運動捕獲系統包括：設置在風洞投放試驗場景中的多臺紅外相機、對多臺所述紅外相機進行標定的T型標定桿、用于建立測量坐標系的L型直角標定尺。

可選的，多臺所述紅外相機為Prime41動作捕捉攝像頭。

可選的，多臺所述紅外相機設置在風洞兩側下切角處。

可選的，所述在所述待檢測投放物上設置標志點，包括：

在所述待檢測投放物表面上粘貼圓形薄貼片型反光標志點；

相應的，所述利用所述標志點構建與所述待檢測投放物對應的目標剛體，包括：

通過所述圓形薄貼片型反光標志點構建與所述待檢測投放物對應的目標剛體；其中，所述目標剛體的鋼心位于所述待檢測投放物的中心軸線上。

可選的，所述利用預先在所述風洞投放試驗場景中安裝的光學運動捕獲系統，對所述目標剛體在投放過程中的運動軌跡及姿態進行捕獲，以得到所述待檢測投放物在投放過程中的運動軌跡及姿態，包括：

利用所述光學運動捕獲系統中的所述紅外相機獲取與所述目標剛體對應的所述待檢測投放物上的所述圓形薄貼片型反光標志點的紅外圖像，并將所述紅外圖像轉化為灰度圖；