基于直線位移法的飛機(jī)平尾偏轉(zhuǎn)角度測(cè)量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種飛機(jī)平尾偏轉(zhuǎn)角度測(cè)量方法，尤其涉及一種基于直線位移法的飛 機(jī)平尾偏轉(zhuǎn)角度測(cè)量方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 飛控系統(tǒng)的功能性試驗(yàn)中，對(duì)飛機(jī)平尾角度進(jìn)行測(cè)量，平尾全程偏轉(zhuǎn)角度?。ā?5° )。偏轉(zhuǎn)角度分多個(gè)區(qū)間，試驗(yàn)時(shí)人工手動(dòng)的對(duì)平尾進(jìn)行偏轉(zhuǎn)操作，每個(gè)區(qū)間偏轉(zhuǎn)的角度 更小。
[0003] 傳統(tǒng)的平尾角度測(cè)量，采用高精度角度測(cè)量裝置，安裝在平尾旋轉(zhuǎn)面上，手動(dòng)對(duì)平 尾進(jìn)行偏轉(zhuǎn)設(shè)置，平尾從第一種狀態(tài)A運(yùn)動(dòng)到第二種狀態(tài)B、第三種狀態(tài)C，采集角度測(cè)量模 塊的角度，并對(duì)多種狀態(tài)進(jìn)行角度平均、濾波等處理，最終計(jì)算出平尾的區(qū)間運(yùn)動(dòng)角度。
[0004] 上述傳統(tǒng)的方法測(cè)量角度精度低、不穩(wěn)定，無法單獨(dú)測(cè)量一個(gè)偏轉(zhuǎn)區(qū)間的角度，測(cè) 量角度受外部振動(dòng)影響較大;這是因?yàn)?傳統(tǒng)的方案采用高精度角度測(cè)量裝置測(cè)量平尾角 度，將角度測(cè)量裝置安裝在平尾上，通過角度傳感器測(cè)量出角度，而傳感器在小角度范圍內(nèi) 的測(cè)量穩(wěn)定性低、準(zhǔn)確度低，而且平尾在偏轉(zhuǎn)過程中，外部在電動(dòng)機(jī)構(gòu)使平尾產(chǎn)生振動(dòng)，振 動(dòng)產(chǎn)生的角度噪聲比實(shí)際角度還要大，在軟件計(jì)算時(shí)，無法完全將真實(shí)角度計(jì)算出來，因此 測(cè)量出的角度數(shù)據(jù)誤差大。
[0005] 飛機(jī)平尾的運(yùn)動(dòng)主要是利用平尾運(yùn)動(dòng)作動(dòng)器旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生垂直位移，帶動(dòng)平尾相對(duì)于 固定軸旋轉(zhuǎn)，使平尾產(chǎn)生水平上下的偏轉(zhuǎn)角度;平尾與絲桿通過螺紋連接，絲桿上固定安裝 有平尾配平作動(dòng)器。本發(fā)明就是結(jié)合這種平尾運(yùn)動(dòng)和結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)平尾偏轉(zhuǎn)角度測(cè)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種將傳感器安裝于平尾以外位 置的基于直線位移法的飛機(jī)平尾偏轉(zhuǎn)角度測(cè)量方法。
[0007] 本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的： 一種基于直線位移法的飛機(jī)平尾偏轉(zhuǎn)角度測(cè)量方法，所述平尾與豎直的絲桿的上端通 過螺紋連接，所述絲桿上固定安裝有平尾配平作動(dòng)器，所述飛機(jī)平尾偏轉(zhuǎn)角度測(cè)量方法包 括以下步驟： (1) 在位于所述平尾配平作動(dòng)器下方的位置安裝一個(gè)靠近所述絲桿且與所述絲桿沒有 接觸的定滑輪，在所述平尾和所述絲桿以外與所述定滑輪等高的位置安裝拉線位移傳感 器，定義所述拉線位移傳感器與所述定滑輪之間的距離為L(zhǎng)3，將所述拉線位移傳感器的拉 線頭拉出并置于所述定滑輪繞線90°轉(zhuǎn)向時(shí)的轉(zhuǎn)角處，通過所述拉線位移傳感器測(cè)出L3的 數(shù)值； (2) 將所述拉線位移傳感器的拉線頭繞過所述定滑輪后沿所述絲桿豎直向上并固定于 安裝位置c，所述安裝位置c位于所述平尾配平作動(dòng)器安裝于所述絲桿的位置，定義所述定 滑輪與所述安裝位置c之間的距離為L(zhǎng)4+L5，通過所述拉線位移傳感器測(cè)出L4+L5的數(shù)值； (3) 手動(dòng)控制所述平尾旋轉(zhuǎn)，所述絲桿在螺紋傳動(dòng)作用下帶動(dòng)所述平尾配平作動(dòng)器豎 直向下移動(dòng)，所述安裝位置c跟隨向下移動(dòng)，且所述拉線位移傳感器的拉線自動(dòng)收回，定義 所述安裝位置c豎直向下移動(dòng)后與所述定滑輪之間的距離為L(zhǎng)4,通過所述拉線位移傳感器 測(cè)出L4的數(shù)值； (4) 根據(jù)測(cè)出的L3、L4、L4+L5的數(shù)值，以及所述拉線位移傳感器的拉線在所述定滑輪處 90°轉(zhuǎn)向的關(guān)系，根據(jù)三角形關(guān)系計(jì)算出平尾偏轉(zhuǎn)角度。
[0008] 本發(fā)明的有益效果在于： 本發(fā)明通過將距離測(cè)量工具一一拉線位移傳感器安裝于平尾和絲桿以外的位置，不受 平尾和絲桿運(yùn)動(dòng)影響，抗干擾、振動(dòng)能力顯著加強(qiáng)，并利用拉線位移傳感器的拉線在定滑輪 處90°轉(zhuǎn)向的關(guān)系，根據(jù)三角形關(guān)系計(jì)算得到平尾偏轉(zhuǎn)角度，具有測(cè)量精確度高、穩(wěn)定性高、 可靠性高、成本低的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0009] 圖1是本發(fā)明所述基于直線位移法的飛機(jī)平尾偏轉(zhuǎn)角度測(cè)量方法采用的測(cè)量裝置 的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明： 如圖1所示，本發(fā)明所述基于直線位移法的飛機(jī)平尾偏轉(zhuǎn)角度測(cè)量方法中，平尾1與豎 直的絲桿2的上端通過螺紋連接，絲桿2上固定安裝有平尾配平作動(dòng)器3,所述飛機(jī)平尾偏轉(zhuǎn) 角度測(cè)量方法包括以下步驟： (1) 在位于平尾配平作動(dòng)器3下方的位置安裝一個(gè)靠近絲桿2且與絲桿2沒有接觸的定 滑輪4,在平尾1和絲桿2以外與定滑輪4等高的位置安裝拉線位移傳感器5,定義拉線位移傳 感器5與定滑輪4之間的距離為L(zhǎng)3,將拉線位移傳感器5的拉線頭拉出并置于定滑輪4繞線 90°轉(zhuǎn)向時(shí)的轉(zhuǎn)角處，通過拉線位移傳感器5測(cè)出L3的數(shù)值； (2) 將拉線位移傳感器5的拉線頭繞過定滑輪4后沿絲桿2豎直向上并固定于安裝位置 c，安裝位置c位于平尾配平作動(dòng)器3安裝于絲桿2的位置，定義定滑輪4與安裝位置c之間的 距離為L(zhǎng)4+L5，通過拉線位移傳感器5測(cè)出L4+L5的數(shù)值； (3) 手動(dòng)控制平尾1旋轉(zhuǎn)，絲桿2在螺紋傳動(dòng)作用下帶動(dòng)平尾配平作動(dòng)器3豎直向下移 動(dòng)，安裝位置c跟隨向下移動(dòng)，且拉線位移傳感器5的拉線自動(dòng)收回，定義安裝位置c豎直向 下移動(dòng)后與定滑輪4之間的距離為L(zhǎng)4，通過拉線位移傳感器5測(cè)出L4的數(shù)值； (4) 根據(jù)測(cè)出的L3、L4、L4+L5的數(shù)值，以及拉線位移傳感器5的拉線在定滑輪4處90°轉(zhuǎn) 向的關(guān)系，根據(jù)三角形關(guān)系計(jì)算出平尾偏轉(zhuǎn)角度。
[0011] 上述步驟⑷中，有兩種方法可以計(jì)算出平尾偏轉(zhuǎn)角度，分別如下： 第一種:如圖1所示，定義安裝位置c運(yùn)動(dòng)前與拉線位移傳感器5之間的連線長(zhǎng)度為L(zhǎng)1， 定義安裝位置c運(yùn)動(dòng)后與拉線位移傳感器5之間的連線長(zhǎng)度為L(zhǎng)2,根據(jù)L3對(duì)應(yīng)的一個(gè)直角 邊、安裝位置c運(yùn)動(dòng)前的L4+L5對(duì)應(yīng)的一個(gè)直角邊和L1對(duì)應(yīng)的一個(gè)斜邊構(gòu)成的直角三角形， 且已知L3和L4+L5的數(shù)值，可以計(jì)算L1對(duì)應(yīng)的斜邊與L3對(duì)應(yīng)的直角邊之間的角度#，計(jì)算公 式為/ = 十_)/減)，根據(jù)L3對(duì)應(yīng)的一個(gè)直角邊、安裝位置c運(yùn)動(dòng)后的μ對(duì)應(yīng) 的一個(gè)直角邊和L2對(duì)應(yīng)的一個(gè)斜邊構(gòu)成的直角三角形，且已知L3和L4的數(shù)值，可以計(jì)算L2對(duì)應(yīng) 的斜邊與L3對(duì)應(yīng)的直角邊之間的角度多，計(jì)算公式為#= arctan(M/i；:3)，從而可計(jì)算得 到平尾偏轉(zhuǎn)角度漢，計(jì)算公式為：《 二 7-戶=arctan((Z4 + Z.5)/ Z.3) - arctan(i4 / Z.3)。
[0012] 第二種:如圖1所示，定義與第一種相同，再定義安裝位置c運(yùn)動(dòng)前與運(yùn)動(dòng)后之間的 距離為L(zhǎng)5，則L5=L4-L5，根據(jù)L1對(duì)應(yīng)的一個(gè)斜邊、L2對(duì)應(yīng)的一個(gè)斜邊和L5對(duì)應(yīng)的一個(gè)斜邊構(gòu) 成的斜邊三角形，且已知L1、L2和L5的數(shù)值，可以直接計(jì)算出L1對(duì)應(yīng)的斜邊和L2對(duì)應(yīng)的斜邊 之間的夾角即平尾偏轉(zhuǎn)角度漢，這是已知三邊求內(nèi)角角度的三角形計(jì)算，是現(xiàn)有常規(guī)技術(shù)， 在此不作具體說明。
[0013] 上述實(shí)施例只是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不是對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的限制，只要是 不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動(dòng)即可在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案，均應(yīng)視為落入本發(fā)明專利 的權(quán)利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于直線位移法的飛機(jī)平尾偏轉(zhuǎn)角度測(cè)量方法，所述平尾與豎直的絲桿的上端 通過螺紋連接，所述絲桿上固定安裝有平尾配平作動(dòng)器，其特征在于:所述飛機(jī)平尾偏轉(zhuǎn)角 度測(cè)量方法包括以下步驟： (1) 在位于所述平尾配平作動(dòng)器下方的位置安裝一個(gè)靠近所述絲桿且與所述絲桿沒有 接觸的定滑輪，在所述平尾和所述絲桿以外與所述定滑輪等高的位置安裝拉線位移傳感 器，定義所述拉線位移傳感器與所述定滑輪之間的距離為L(zhǎng)3，將所述拉線位移傳感器的拉 線頭拉出并置于所述定滑輪繞線90°轉(zhuǎn)向時(shí)的轉(zhuǎn)角處，通過所述拉線位移傳感器測(cè)出L3的 數(shù)值； (2) 將所述拉線位移傳感器的拉線頭繞過所述定滑輪后沿所述絲桿豎直向上并固定于 安裝位置c，所述安裝位置c位于所述平尾配平作動(dòng)器安裝于所述絲桿的位置，定義所述定 滑輪與所述安裝位置c之間的距離為L(zhǎng)4+L5，通過所述拉線位移傳感器測(cè)出L4+L5的數(shù)值； (3) 手動(dòng)控制所述平尾旋轉(zhuǎn)，所述絲桿在螺紋傳動(dòng)作用下帶動(dòng)所述平尾配平作動(dòng)器豎 直向下移動(dòng)，所述安裝位置c跟隨向下移動(dòng)，且所述拉線位移傳感器的拉線自動(dòng)收回，定義 所述安裝位置c豎直向下移動(dòng)后與所述定滑輪之間的距離為L(zhǎng)4,通過所述拉線位移傳感器 測(cè)出L4的數(shù)值； (4) 根據(jù)測(cè)出的L3、L4、L4+L5的數(shù)值，以及所述拉線位移傳感器的拉線在所述定滑輪處 90°轉(zhuǎn)向的關(guān)系，根據(jù)三角形關(guān)系計(jì)算出平尾偏轉(zhuǎn)角度。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于直線位移法的飛機(jī)平尾偏轉(zhuǎn)角度測(cè)量方法，平尾與豎直的絲桿的上端通過螺紋連接，絲桿上固定安裝有平尾配平作動(dòng)器，所述方法包括以下步驟：在位于平尾配平作動(dòng)器下方的位置安裝一個(gè)靠近絲桿且與絲桿沒有接觸的定滑輪，在平尾和所述絲桿以外與定滑輪等高的位置安裝拉線位移傳感器；將拉線位移傳感器的拉線頭繞過定滑輪后沿絲桿豎直向上并固定于安裝位置c；手動(dòng)控制平尾旋轉(zhuǎn)，絲桿和安裝位置c向下移動(dòng)；根據(jù)測(cè)出的相關(guān)數(shù)值計(jì)算出平尾偏轉(zhuǎn)角度。本發(fā)明通過將距離測(cè)量工具——拉線位移傳感器安裝于平尾和絲桿以外的位置，不受平尾和絲桿運(yùn)動(dòng)影響，抗干擾、振動(dòng)能力顯著加強(qiáng)，具有測(cè)量精確度高、穩(wěn)定性高、可靠性高、成本低的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G01B21/22
【公開號(hào)】CN105547230
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610063117
【發(fā)明人】唐海龍
【申請(qǐng)人】成都康拓興業(yè)科技有限責(zé)任公司
【公開日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2016年1月30日