[发明专利]无人动力三角翼操纵位移测量装置及其标定方法

说明书

技术领域

本发明属于检测技术领域，涉及操纵位移的测量装置及其标定方法，特别涉及无人动力三角翼的俯仰滚转操纵位移的测量装置及其标定方法。

背景技术

动力三角翼是一种带有动力的具有良好滑翔性能的轻型飞行器，它的主要特点：造价低廉，结构简单，可快速拆装折叠进行车载、船载和航空运输；超低空飞行性能好；起降距离短，安全可靠，操作简单易学。可以在草地、简易机场、公路起降，广泛应用于旅游、运输、石油化学管道勘察、农用灭虫、森林防火预警、航空拍摄、飞行训练、抢险救灾、警察巡逻、禁伐(渔、猎)等禁区检查、空中指挥、环境监控、特种作战、边远地区的反恐、缉毒查私和通信中继紧急求援等任务。还可满足渔业、农场业、养蜂业、地质勘察业、科学考察业和体育运动等行业的需求。

动力三角翼载荷较大，一般可以达到250公斤。因此将动力三角翼改装为无人机，将形成大约200公斤的载荷能力(除去无人化改装本身增加的设备重量50公斤左右)。无人动力三角翼的这种载荷能力与传统气动布局无人机相比，将具备有明显的优势，因为相同翼展的无人机载荷能力较低，造价却高达数百万。因此无人动力三角翼将具有显著的经济效益和实用价值。

但是无人动力三角翼设计的前提是将现有的有人动力三角翼的操纵装置，改为无人操纵的电动装置。为了对无人动力三角翼进行自主控制，需要对无人动力三角翼的模型进行建模，因此需要在飞行的不同阶段(滑跑、爬升、平飞、转弯、下降、刹车)进行操纵位移测量。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明所要解决的技术问题是提供一种无人动力三角翼的操纵位移测量装置及其标定方法，以实现无人动力三角翼在不同的飞行阶段(滑跑、爬升、平飞、转弯、下降、刹车)对操纵位移的测量。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提出一种无人动力三角翼操纵位移测量装置，所述无人动力三角翼包括龙骨、机体骨架、机翼、主操纵杆和后机体骨架，所述龙骨位于所述机翼的中部且与该机翼固联，所述无人动力三角翼操纵位移测量装置包括马鞍形件、套筒、安装平板、滚转位移编码器、俯仰位移编码器、内夹板、外夹板、龙骨齿轮和小齿轮，所述马鞍形件呈马鞍形，包括位于中部的主体和位于主体下部的左下边块和右下边块，所述主体是一个下凹形板状构件，所述左下边块和右下边块上各开有一个俯仰轴孔，所述两个俯仰轴孔共轴且孔径相同；所述套筒是一个中空的圆筒，用于穿过所述龙骨，其外表面与所述马鞍形件的主体的下凹部分完全贴合；所述安装平板是板状构件，其内部具有一个大圆孔和一个小圆孔，大圆孔用于与所述套筒连接，小圆孔用于与所述滚转位移编码器连接；所述滚转位移编码器与小齿轮通过所述小圆孔以滚转编码器中心线为中心轴同心安装，所述龙骨齿轮与小齿轮啮合；所述俯仰位移编码器、内夹板、外夹板通过所述左下边块上的俯仰轴孔并以俯仰编码器中心线为中心轴同心安装。

根据本发明的一种具体实施方式，所述套筒由尼龙材料制成。

根据本发明的一种具体实施方式，所述龙骨穿过所述套筒，与所述套筒的内表面光滑贴合安装，并且所述龙骨与所述龙骨齿轮固定连接，所述俯仰位移编码器与所述机体骨架固定连接。

本发明还提出一种无人动力三角翼操纵位移测量装置的标定方法，用于标定如前所述的无人动力三角翼操纵位移测量装置的滚转操纵位移测量，包括如下步骤：将所述滚转位移编码器输出的滚转位移测量数据脉冲转换为小齿轮的滚转角度；将小齿轮滚转角度乘以所述龙骨齿轮与小齿轮之间的减速比，得到机翼的滚转位移。

本发明还提出一种无人动力三角翼操纵位移测量装置的标定方法，用于标定如前述的无人动力三角翼操纵位移测量装置的滚转操纵位移测量，其特征在于，包括如下步骤：将所述俯仰位移编码器输出的俯仰位移测量数据脉冲直接转换为机翼俯仰位移。

(三)有益效果

本发明在不影响无人动力三角翼原有的操纵力结构的基础上增加新的测量装置，不会改变原有的飞机力学传导路线，不会影响飞行安全。

本发明可以在无人动力三角翼不同的飞行阶段(滑跑、爬升、平飞、转弯、下降、刹车)对操纵位移进行过实时测量，完成实时数据的高速率采集。

附图说明

图1是本发明的无人动力三角翼操纵位移测量装置的结构示意图；

图2是本发明的无人动力三角翼操纵位移测量装置的安装位置的示意图；

图3A是本发明的滚转操纵位移测量标定方法流程图；

图3B是本发明的俯仰操纵位移测量标定方法流程图。

具体实施方式