[发明专利]用于旋翼飞行器飞行测试与算法验证的试验平台及方法

权利要求书

1.一种用于旋翼飞行器飞行测试与算法验证的试验平台，其特征在于：包括三自由度转台(1)、移动底座(2)和升降伸缩装置(3)；

所述的三自由度转台(1)用于支撑固定旋翼飞行器，还用于实现旋翼飞行器姿态发生变化时的三自由度旋转测试；所述的三自由度旋转测试指旋翼飞行器绕着横轴、纵轴、竖轴旋转测试；

所述的移动底座(2)用于实现旋翼飞行器在二维平面上的平面运动，即实现移动底座(2)在旋翼飞行器带动下的前后、左右的平移；

所述的升降伸缩装置(3)用于实现旋翼飞行器在竖直方向的运动，即实现升降伸缩装置(3)在旋翼飞行器带动下实现上下伸缩移动。

2.如权利要求1所述的一种用于旋翼飞行器飞行测试与算法验证的试验平台，其特征在于：所述的移动底座(2)、升降伸缩装置(3)分别装有限位装置，所述的限位装置用于避免误操作致使旋翼飞行器撞击试验空间的墙壁面。

3.如权利要求2所述的一种用于旋翼飞行器飞行测试与算法验证的试验平台，其特征在于：所述的移动底座(2)限位装置实现预设移动底座(2)在二维平面上的移动距离阈值小于试验空间在二维平面上的移动距离，当移动底座(2)在二维平面上的移动距离超出预设距离阈值，限位装置工作限制移动底座(2)无法在二维平面上向远处移动；所述升降伸缩装置(3)伸长高度低于试验空间高度。

4.如权利要求1、2或3所述的一种用于旋翼飞行器飞行测试与算法验证的试验平台，其特征在于：所述的移动底座(2)还用于安装给旋翼飞行器供电的电池，为避免旋翼飞行器在旋转时电源线会缠绕升降伸缩装置(3)，将电源线从升降伸缩装置(3)内部穿过，并连接安置在移动底座(2)的电池上。

5.如权利要求4所述的一种用于旋翼飞行器飞行测试与算法验证的试验平台，其特征在于：所述的三自由度转台(1)选万向轴；所述的移动底座(2)选滑轨或滑轮；所述的升降伸缩装置(3)选升降伸缩杆或导轨。

6.如权利要求5所述的一种用于旋翼飞行器飞行测试与算法验证的试验平台，其特征在于：所述升降伸缩装置(3)选升降伸缩杆，包括内套管和外套管，内套管的空心部分用于电源线穿过，内套管(3.1)上部与三自由度转台(1)固定连接，外套管(3.1)与移动底座(2)固定连接；旋翼飞行器带动三自由度转台(1)和内套管(3.1)移动，实现内套管(3.1)与外套管(3.2)的上下伸缩移动。

7.如权利要求5所述的一种用于旋翼飞行器飞行测试与算法验证的试验平台，其特征在于：所述移动底座(2)的滑轮选用办公椅的座椅轮子。

8.一种用于旋翼飞行器飞行测试与算法验证的试验方法，其特征在于：基于如权利要求1至7任意一项所述的一种用于旋翼飞行器飞行测试与算法验证的试验平台实现，包括如下步骤：

步骤一：按照所述的一种用于旋翼飞行器飞行测试与算法验证的试验平台搭建试验平台，并将旋翼飞行器固定在三自由度转台(1)上；

所述的旋翼飞行器包括机架、机身、电调、电机、螺旋桨、接收机、自动驾驶仪、数传电台；

步骤二：根据测试需求或所需验证的控制算法控制旋翼飞行器实现六自由度运动，实时测试无人机姿态和位置信息，进而实现对旋翼飞行器的飞行测试与算法验证；

根据测试需求或所需验证的控制算法，设定地面站的指令及参数，旋翼飞行器上的自动驾驶仪根据地面站的指令及设定的参数，决定各个电机的旋转速度，控制旋翼飞行器按预设指令飞行；

当实现旋翼飞行器三自由度旋转测试时，旋翼飞行器带动三自由度转台(1)的旋转，实现旋翼飞行器姿态发生变化时的三自由度旋转测试；

当实现旋翼飞行器竖直方向自由度测试时，旋翼飞行器带动升降伸缩装置(3)的竖直运动，即实现旋翼飞行器竖直方向自由度测试；

当实现旋翼飞行器在二维平面上的二自由度运动时，旋翼飞行器带动移动底座(2)前后、左右平移，即实现旋翼飞行器在二维平面上的二自由度测试；

通过上述三自由度旋转测试、竖直方向自由度测试、二维平面上的二自由度测试组合，实现旋翼飞行器的多自由度测试或六自由度测试，即实现实时测试无人机姿态和位置信息，进而实现对旋翼飞行器的飞行测试与算法验证。