[发明专利]一种轮式起降小型无人机用称重定重心方法

说明书

本发明实施例公开的一种轮式起降小型无人机用称重定重心方法，涉及轮式起降小型无人机用称重定重心技术，能够解决对于100kg～200kg的中等规模无人机重心难以测量的问题。水平姿态完成无人机重量，航向轴重心位置、展向轴重心位置的测量和计算，俯仰姿态在水平姿态的数据基础上通过组合计算完成无人机重量的复算和垂向重心位置的计算。该方法适用于最大起飞重量不大于200kg的轮式起降小型无人机。

技术领域

本发明涉及轮式起降小型无人机用称重定重心技术领域，尤其涉及一种轮式起降小型无人机用称重定重心方法。

背景技术

针对轮式起降小型无人机飞行控制对重量、重心位置的精度要求高，而机场准备库房或其它露天场地保障设备短缺，以及经费不足的实际情况，必须通过合理简便而又较为准确的办法测量无人机的重量、重心位置。对于传统飞机及大型无人机，一般采用定制的测量重量重心测量设备，集成无人机固定结构及测量传感器实现精确测量，而对于重量小于30kg的小型航模或小型无人机可以通过简单的人工悬吊获得较为精确的重心位置，但对于100kg～200kg的中等规模无人机，已不能通过人工悬吊去测量重心，而需要吊车去操作，往往机场准备库房或其它露天场地不具备上述保障条件，因此机需要一种较为简便且测量精度高的称重定重心方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足，提供了一种轮式起降小型无人机用称重定重心方法，能够解决对于100kg～200kg的中等规模无人机重心难以测量的问题。

本发明的技术解决方案：

一种用于轮式起降小型无人机用称重定重心方法，无人机放置在地秤3上，无人机俯仰角变化范围在0°到10°之间，该方法适用于最大起飞重量不大于200kg的轮式起降小型无人机，包括以下步骤：

采用机上自动驾驶仪惯导设备测量无人机俯仰角度，通过调节起落架气压值将无人机1俯仰角调节至0，以无人机机头为原点O建立第一坐标系，无人机航向的相反方向作为第一坐标系X轴正向，符号表示为OX_水平，在无人机纵向对称面内垂直于OX_水平且指向上作为第一坐标系Y轴正向，符号表示为OY_水平，无人机顺航向左侧作为第一坐标系Z轴正向，Z轴与X、Y轴符合右手准则，符号表示为OZ_水平；

获取地秤3采集的质量m_前、水平、m_后、水平，通过重锤、卷尺2测量距离数据l_前、水平、l_后、水平、m_前、水平是测量设备前支点传感器读数之和，单位千克，m_后、水平是测量设备后支点传感器读数之和，单位千克，l_前、水平是测量设备前支点传感器到水平姿态坐标系原点的航向轴距离，单位毫米，l_后、水平是测量设备后支点传感器到水平姿态坐标系原点的航向轴距离，单位毫米；

在第一坐标系下，按照计算公式解算无人机m_水平、X_水平、Z_水平、其中，

m_水平--水平姿态下无人机总重，单位千克；

X_水平--水平姿态下无人机航向轴质心位置，单位毫米；

Z_水平--水平姿态下无人机展向轴质心位置，单位毫米；

将无人机1俯仰角调整至某一较小的角度，以无人机机头为原点O建立第二坐标系，沿水平地面向后作为第二坐标系X轴正向，符号表示为OX_俯仰，垂直于水平地面指向上作为第二坐标系Y轴正向，符号表示为OY_俯仰，Z轴通过右手准则确定，符号表示为OZ_俯仰；