[发明专利]一种非接触式测量发射导轨扰动的方法

说明书

本发明公开了一种非接触式测量发射导轨扰动的方法，包括白板靶、光斑、高速录像、激光路、小型激光器与发射导轨，所述发射导轨的上端固定安装有小型激光器。本发明所述的一种非接触式测量发射导轨扰动的方法，设有白板靶、光斑、高速录像、激光路、小型激光器与发射导轨，利用激光指向性好、角运动发射导轨可放大为线运动激光光斑的特点；使用高速录像拍摄靶板，通过图像处理得到光斑运动位置数据，就可以计算出发射导轨姿态扰动数据，通过光学放大原理将微弱信号放大，能够精确测量发射导轨俯仰、偏航通道的姿态扰动情况，且无需对发射导轨进行改造，测试成本低，带来更好的使用前景。

技术领域

本发明涉及飞行器领域，特别涉及一种非接触式测量发射导轨扰动的方法。

背景技术

飞行器在发射过程中需要沿发射导轨向前运动，发射导轨在运动过程的振动特性直接影响飞行器发射时的初始扰动和发射导轨设计优化。但是发射导轨的振动属于比较小幅度高频率信号，其容易被噪声淹没，用普通方法很难准确测试。

之前比较常用的成熟的方法是在发射导轨不同位置粘贴标识，用高速录像拍摄飞行器发射过程中发射导轨的位置变化，但是用该方法分析发射导轨运动时，由于位移较小，人为读取过程误差较大，测试结果不理想。另一种方法是在发射导轨加装姿态传感器，成本较高，长工作时间时会累积漂移误差；且由于体积、重量较大，容易引起发射导轨运动模态的改变，导致测试数据失真,为此我们提出一种非接触式测量发射导轨扰动的方法，可以有效提高报文数据的传输质量。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种非接触式测量发射导轨扰动的方法，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种非接触式测量发射导轨扰动的方法，包括白板靶、光斑、高速录像、激光路、小型激光器与发射导轨，所述发射导轨的上端固定安装有小型激光器，所述高速录像位于白板靶的的侧前方，所述光斑位于白板靶的外表面，所述激光路的一端位于小型激光器的一侧外表面。

所述小型激光器的一侧外表面设置有激光器转接装置，所述发射导轨的一侧设置有激光器电源。

包括以下步骤：

(S1)将小型激光器通过转接装置粘贴在发射导轨上，转接装置可调整激光器的俯仰、偏航角度；

(S11)在发射导轨前方15m、侧向1.5m处立靶，靶面标出正方形边框线和中心点；

(S12)调整激光器角度，使其光斑在靶面中心成像；

(S13)飞行器发射过程中，拍摄靶面的高速录像；

(S14)以圆形光斑图案为模版，软件自动识别出高速录像每帧中的光斑位置；

(S15)受高速录像拍摄角度影响，靶纸边框成像通常为不规则四边形，因此根据边框线顶点位置对各个时刻光斑位置进行校正；

(S16)利用校正后的光斑高低、方位位置信息，结合靶面与发射导轨的相对位置关系，即可计算出发射导轨俯仰、偏航姿态随时间变化的数据。

其激光器可选用西安华科光电有限公司的DB650-40型激光器，光源为红光，在阳光下颜色明显。激光束在15m处成像为红色圆形光斑，边界清晰，直径约6mm。

其激光器电源选用西安华科光电有限公司的LPS-4型电源，与DB650-40型激光器相匹配，激光器与电源均散热良好，可长时间不间断工作。

其转接装置由武器站技术部设计，试制工厂加工，将激光器可靠、牢固地固定在热像仪配重件上，可在场地布置时大范围调节激光束的俯仰、偏航角度。