[发明专利]一种基于坐标系转换的风洞动态试验模型姿态测量方法

权利要求书

1.一种基于坐标系转换的风洞动态试验模型姿态测量方法，其特征在于包括以下步骤：

S1：获取试验模型上标记点分别在体轴系下和风轴系下的坐标值；

S2：通过标记点的坐标值计算体轴系和风轴系之间的旋转矩阵和平移向量；

S3：将体轴系下的试验模型的机体轴线单位向量转换到风轴下，通过下式计算出动态试验模型姿态：

其中：θ是俯仰角：Ψ是偏航角，Φ是滚转角，O_pX_pY_pZ_p是试验模型的体轴系，O_wX_wY_wZ_w是风轴系，O_pX′_p是机体纵轴向量O_pX_p转换在风轴系下的向量，O_pX″_p是O_pX′_p在X_wO_wY_w平面上的投影，O_pY_p′是机体衡轴向量O_pY_p转换在风轴系下的向量，O_wX_w是风轴系中的纵轴，O_wZ_w是风轴系中的竖轴。

2.根据权利要求1所述的一种基于坐标系转换的风洞动态试验模型姿态测量方法，其特征在于体轴系下的O_pX_p和O_pY_p向量转换到风轴系中，满足如下条件：

其中：R是旋转矩阵，T是平移向量。

3.根据权利要求2所述的一种基于坐标系转换的风洞动态试验模型姿态测量方法，其特征在于：

通过三坐标测量仪获取试验模型上标记点在体轴系O_pX_pY_pZ_p的坐标值(X_i，Y_i，Z_i)，i＝1，2，…n，n为自然数，

在动态试验过程中通过双目立体视觉系统获取标记点在风轴系O_wX_wY_wZ_w的坐标值(x_i，y_i，z_i)，i＝1，2，…n，n为自然数，

标记点在两个坐标系之间满足：

4.根据权利要求1或3所述的一种基于坐标系转换的风洞动态试验模型姿态测量方法，其特征在于：至少获取三个标记点的坐标值，所述风轴系的原点设在双目立体视觉系统左相机的光心上。

5.根据权利要求1或3所述的一种基于坐标系转换的风洞动态试验模型姿态测量方法，其特征在于：在试验准备阶段，在试验模型的表面任一位置粘贴标记点，并获取这些标记点在体轴系的坐标值。