[发明专利]一种水下航行器浮心测量方法

摘要

本发明涉及水下航行器领域，具体地说是一种水下航行器浮心测量方法。具体是以水下航行器某一点设为原点，建立三维立体模型，设长度方向X轴、宽度方向Y轴、竖直方向Z轴，测量包括X轴方向的重心测量、Z轴方向的重心测量、X轴方向的浮心测量和Z轴方向的浮心测量。本发明原理简单，对测量数据基于力矩平衡原理进行科学计算，适用范围较广，不受物体质量分布的影响。本发明测量精度高，可以通过该方法准确测量水下航行器浮心位置，其检测方便，大大提高了工作人员的效率。

主权项

1.一种水下航行器浮心测量方法，其特征在于：以水下航行器前端头设为原点，建立三维立体模型，设长度方向X轴、宽度方向Y轴、竖直方向Z轴，测量包括X轴方向的重心测量、Z轴方向的重心测量、X轴方向的浮心测量和Z轴方向的浮心测量；X轴方向的重心测量包括以下步骤：用两根绳分别在前后两处悬挂起水下航行器，悬挂点位于航行器宽度方向的中间位置，将两根绳分别挂在钩秤上，钩秤固定在合适的支撑物上，通过调整两根绳的长度使航行器处于水平状态，以原点为力矩参考点，列力矩平衡方程：X₃即重心在X轴方向上的距离；其中：F₁、F₂分别为两悬挂钩秤的示数；G为水下航行器的重力，可通过G＝F₁+F₂得到；X₁、X₄分别为两根绳距参考点的水平距离；Z轴方向的重心测量包括以下步骤：将水下航行器放置在两根相同的光滑杆上，两根光滑杆分别位于航行器前后处的下方，航行器处于水平状态；在航行器机身旁竖直方向的中间位置悬挂重力为g₁的重物，使航行器产生角度为α的偏转角，根据力矩平衡方程g₁×R×cosα＝G×h₁×sinα得到重心在Z轴方向的距离：其中：g₁为悬挂重物在空气中的重力；R为航行器的半径；G为航行器的重力；α为悬挂重物后航行器的偏转角度，可通过角度测量计或航行器自带姿态传感器获得。