[实用新型]一种应用于风洞自由飞试验的体感式操作仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种应用于风洞自由飞试验的体感式操作仪。

背景技术

风洞自由飞试验是一种特殊的风洞试验技术，该试验主要研究飞机在风洞流场中 自由飞行状态下的运动形态及运动轨迹，经过理论分析，识别试验模型气动力的相关参数 及解析式。该试验也是研究飞机大迎角状态下的极限运动情况下的飞行力学、空气动力学 及其他重要飞行问题的试验手段。

自由飞试验难度系数很大，由于没有支撑机构，模型的姿态变化主要通过舵面变 化产生的气动力产生，舵面与模型姿态变化是一个多变量输入输出系统，根据实际测量和 理论计算的数学模型设计合适的控制率，再通过实际经验修改控制参数，一般可以实现操 作机构的稳定控制，但是在快速反应和大迎角条件下，操作员的控制和反应显得尤为重要。 所以说自由飞试验是一种理论与操作相结合的试验，现场操作与理论计算同等重要。目前 能够实现自由飞试验的风洞极少，除了场地限制外，技术水平也是一个屏障。现有的试验系 统，均采用多个操作员系统工作，在进行复杂姿态变化试验时，协同配合难度极大，由于气 动力的高度耦合，往往是牵一发而动全身的状况，而每个操作手只负责自己的控制量，其他 操作手若不能紧密配合，会导致试验失败。

发明内容

基于上述操作方式的不足之处，本实用新型的目的是为风洞自由飞试验提供一种 应用于风洞自由飞试验的体感式操作仪，可供一个操作手就能完成模型控制的试验操作。 本实用新型所采用的技术如下：一种应用于风洞自由飞试验的体感式操作仪，包括摄像机、 加速度计、六自由度运动椅、成像眼镜和主控计算机，摄像机、加速度计、六自由度运动椅、 成像眼镜分别和主控计算机电信号连接，风洞自由飞试验的模型内安装摄像机和加速度 计，操作手坐在六自由度运动椅上，并且佩戴成像眼镜，摄像机实时将模型前方视角的视频 图像传送到主控计算机，操作手能够感受到模型所在位置的视角；六自由度运动椅能够姿 态变化。

本实用新型使得自由飞试验操作系统变得紧凑，控制效果明显提高，该设备可以 模拟真实飞行场景，让操作手感受模型的姿态变化、位置变化，进行复杂试验操作，既能够 更好的控制模型稳定，又节省人力成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构原理图。

具体实施方式

下面结合说明书附图举例对本实用新型作进一步说明：

实施例1

一种应用于风洞自由飞试验的体感式操作仪，包括摄像机1、加速度计2、六自由度 运动椅5、成像眼镜4和主控计算机3，摄像机1、加速度计2、六自由度运动椅5、成像眼镜4分 别和主控计算机3电信号连接，风洞自由飞试验的模型内安装摄像机1和加速度计2，操作手 坐在六自由度运动椅5上，并且佩戴成像眼镜4，摄像机1实时将模型前方视角的视频图像传 送到主控计算机3，主控计算机3将视频图像处理后传送到成像眼镜4，操作手即能感受到模 型所在位置的视角；六自由度运动椅能够姿态变化，操作手能够感受到模型的实时姿态及 速度变化。操作员有了最为直观的身体感知，“视觉”和“平衡感”，对于熟练的操作手来说， 操作模型完全可以一人胜任。控制效果也会大大提高。