一種應(yīng)用于風(fēng)洞自由飛試驗(yàn)的體感式操作儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于風(fēng)洞自由飛試驗(yàn)的體感式操作儀。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)洞自由飛試驗(yàn)是一種特殊的風(fēng)洞試驗(yàn)技術(shù)，該試驗(yàn)主要研究飛機(jī)在風(fēng)洞流場(chǎng)中自由飛行狀態(tài)下的運(yùn)動(dòng)形態(tài)及運(yùn)動(dòng)軌跡，經(jīng)過(guò)理論分析，識(shí)別試驗(yàn)?zāi)Ｐ蜌鈩?dòng)力的相關(guān)參數(shù)及解析式。該試驗(yàn)也是研究飛機(jī)大迎角狀態(tài)下的極限運(yùn)動(dòng)情況下的飛行力學(xué)、空氣動(dòng)力學(xué)及其他重要飛行問(wèn)題的試驗(yàn)手段。
[0003]自由飛試驗(yàn)難度系數(shù)很大，由于沒(méi)有支撐機(jī)構(gòu)，模型的姿態(tài)變化主要通過(guò)舵面變化產(chǎn)生的氣動(dòng)力產(chǎn)生，舵面與模型姿態(tài)變化是一個(gè)多變量輸入輸出系統(tǒng)，根據(jù)實(shí)際測(cè)量和理論計(jì)算的數(shù)學(xué)模型設(shè)計(jì)合適的控制率，再通過(guò)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)修改控制參數(shù)，一般可以實(shí)現(xiàn)操作機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定控制，但是在快速反應(yīng)和大迎角條件下，操作員的控制和反應(yīng)顯得尤為重要。所以說(shuō)自由飛試驗(yàn)是一種理論與操作相結(jié)合的試驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)操作與理論計(jì)算同等重要。目前能夠?qū)崿F(xiàn)自由飛試驗(yàn)的風(fēng)洞極少，除了場(chǎng)地限制外，技術(shù)水平也是一個(gè)屏障?，F(xiàn)有的試驗(yàn)系統(tǒng)，均采用多個(gè)操作員系統(tǒng)工作，在進(jìn)行復(fù)雜姿態(tài)變化試驗(yàn)時(shí)，協(xié)同配合難度極大，由于氣動(dòng)力的高度耦合，往往是牽一發(fā)而動(dòng)全身的狀況，而每個(gè)操作手只負(fù)責(zé)自己的控制量，其他操作手若不能緊密配合，會(huì)導(dǎo)致試驗(yàn)失敗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于上述操作方式的不足之處，本實(shí)用新型的目的是為風(fēng)洞自由飛試驗(yàn)提供一種應(yīng)用于風(fēng)洞自由飛試驗(yàn)的體感式操作儀，可供一個(gè)操作手就能完成模型控制的試驗(yàn)操作。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)如下:一種應(yīng)用于風(fēng)洞自由飛試驗(yàn)的體感式操作儀，包括攝像機(jī)、加速度計(jì)、六自由度運(yùn)動(dòng)椅、成像眼鏡和主控計(jì)算機(jī)，攝像機(jī)、加速度計(jì)、六自由度運(yùn)動(dòng)椅、成像眼鏡分別和主控計(jì)算機(jī)電信號(hào)連接，風(fēng)洞自由飛試驗(yàn)的模型內(nèi)安裝攝像機(jī)和加速度計(jì)，操作手坐在六自由度運(yùn)動(dòng)椅上，并且佩戴成像眼鏡，攝像機(jī)實(shí)時(shí)將模型前方視角的視頻圖像傳送到主控計(jì)算機(jī)，操作手能夠感受到模型所在位置的視角;六自由度運(yùn)動(dòng)椅能夠姿態(tài)變化。
[0005]本實(shí)用新型使得自由飛試驗(yàn)操作系統(tǒng)變得緊湊，控制效果明顯提高，該設(shè)備可以模擬真實(shí)飛行場(chǎng)景，讓操作手感受模型的姿態(tài)變化、位置變化，進(jìn)行復(fù)雜試驗(yàn)操作，既能夠更好的控制模型穩(wěn)定，又節(jié)省人力成本。
【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0007]下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖舉例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0008]實(shí)施例1
[0009]一種應(yīng)用于風(fēng)洞自由飛試驗(yàn)的體感式操作儀，包括攝像機(jī)1、加速度計(jì)2、六自由度運(yùn)動(dòng)椅5、成像眼鏡4和主控計(jì)算機(jī)3，攝像機(jī)1、加速度計(jì)2、六自由度運(yùn)動(dòng)椅5、成像眼鏡4分別和主控計(jì)算機(jī)3電信號(hào)連接，風(fēng)洞自由飛試驗(yàn)的模型內(nèi)安裝攝像機(jī)1和加速度計(jì)2，操作手坐在六自由度運(yùn)動(dòng)椅5上，并且佩戴成像眼鏡4，攝像機(jī)1實(shí)時(shí)將模型前方視角的視頻圖像傳送到主控計(jì)算機(jī)3，主控計(jì)算機(jī)3將視頻圖像處理后傳送到成像眼鏡4，操作手即能感受到模型所在位置的視角;六自由度運(yùn)動(dòng)椅能夠姿態(tài)變化，操作手能夠感受到模型的實(shí)時(shí)姿態(tài)及速度變化。操作員有了最為直觀的身體感知，“視覺(jué)”和“平衡感”，對(duì)于熟練的操作手來(lái)說(shuō)，操作模型完全可以一人勝任?？刂菩Ч矔?huì)大大提高。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種應(yīng)用于風(fēng)洞自由飛試驗(yàn)的體感式操作儀，包括攝像機(jī)、加速度計(jì)、六自由度運(yùn)動(dòng)椅、成像眼鏡和主控計(jì)算機(jī)，其特征在于，攝像機(jī)、加速度計(jì)、六自由度運(yùn)動(dòng)椅、成像眼鏡分別和主控計(jì)算機(jī)電信號(hào)連接，風(fēng)洞自由飛試驗(yàn)的模型內(nèi)安裝攝像機(jī)和加速度計(jì)，操作手坐在六自由度運(yùn)動(dòng)椅上，并且佩戴成像眼鏡，攝像機(jī)實(shí)時(shí)將模型前方視角的視頻圖像傳送到主控計(jì)算機(jī)，操作手能夠感受到模型所在位置的視角;六自由度運(yùn)動(dòng)椅能夠姿態(tài)變化。
【專(zhuān)利摘要】一種應(yīng)用于風(fēng)洞自由飛試驗(yàn)的體感式操作儀，包括攝像機(jī)、加速度計(jì)、六自由度運(yùn)動(dòng)椅、成像眼鏡和主控計(jì)算機(jī)，其特征在于，攝像機(jī)、加速度計(jì)、六自由度運(yùn)動(dòng)椅、成像眼鏡分別和主控計(jì)算機(jī)電信號(hào)連接，風(fēng)洞自由飛試驗(yàn)的模型內(nèi)安裝攝像機(jī)和加速度計(jì)，操作手坐在六自由度運(yùn)動(dòng)椅上，并且佩戴成像眼鏡，攝像機(jī)實(shí)時(shí)將模型前方視角的視頻圖像傳送到主控計(jì)算機(jī)，操作手能夠感受到模型所在位置的視角；六自由度運(yùn)動(dòng)椅能夠姿態(tài)變化。本實(shí)用新型使得自由飛試驗(yàn)操作系統(tǒng)變得緊湊，控制效果明顯提高。
【IPC分類(lèi)】G01M9/00, G05D1/08
【公開(kāi)號(hào)】CN205139713
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521005940
【發(fā)明人】王建峰, 王瑤, 李立, 黃麗婧
【申請(qǐng)人】中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司哈爾濱空氣動(dòng)力研究所
【公開(kāi)日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2015年12月8日