[发明专利]高速飞行器表面压力与变形三维连续分布同步测量方法

权利要求书

1.一种高速飞行器表面压力与变形三维连续分布同步测量方法，应用于风洞试验或飞行试验，所述方法包括：

在待测飞行器表面依次喷涂压敏漆白色底漆涂层、DIC黑色散斑和半透明的压敏漆面漆涂层；

设置试验状态参数；

通过待测飞行器周围设置的光源，激发压敏漆面漆涂层中的发光有机高分子，并通过压敏漆测量技术专用相机对压敏漆面漆涂层图像进行单目视觉的采集，进行压力测量；同时通过DIC变形测量技术专用相机对DIC黑色散斑图像进行双目视觉采集，进行变形测量；

对采集的压敏漆面漆涂层图像和DIC黑色散斑图像进行处理，获得待测飞行器的表面压力与变形三维连续分布数据；

所述设置试验状态参数；具体包括：

当进行风洞试验时，设置风洞来流速度、飞行器攻角和侧滑角；

当进行飞行试验时，设置飞行器攻角、侧滑角和飞行器速度；

所述方法还包括由压敏漆测量技术专用相机采集无风状态图像；

所述对采集的压敏漆面漆涂层图像和DIC黑色散斑图像进行处理，获得待测飞行器的表面压力与变形三维连续分布数据；具体为：

采用基于直方图均衡化的图像增强算法对DIC黑色散斑图像进行预处理，再通过图像互相关算法进行图像处理，获得待测飞行器的变形三维连续分布数据；

通过对压敏漆面漆涂层图像与无风状态图像求比值的方式消除光源的入射光强度与压敏漆面漆涂层发光不均匀产生的误差；

对误差消除后的压敏漆面漆涂层图像经图像配准、涂料校准、压力数据转换以及三维重构处理，得到三维压力分布数据。

2.根据权利要求1所述的高速飞行器表面压力与变形三维连续分布同步测量方法，其特征在于，所述光源的入射光谱与压敏漆的激发光谱匹配。

3.根据权利要求1所述的高速飞行器表面压力与变形三维连续分布同步测量方法，其特征在于，所述压敏漆白色底漆涂层的厚度在20μm以内。

4.根据权利要求1所述的高速飞行器表面压力与变形三维连续分布同步测量方法，其特征在于，所述DIC黑色散斑的尺寸与DIC变形测量技术专用相机的分辨率匹配。

5.根据权利要求1所述的高速飞行器表面压力与变形三维连续分布同步测量方法，其特征在于，所述压敏漆面漆涂层采用无添加染色剂的压敏漆，并且压敏漆面漆涂层的厚度在40μm以内；所述压敏漆白色底漆涂层、DIC黑色散斑和半透明的压敏漆面漆涂层的总厚度在60μm以内。

6.根据权利要求1所述的高速飞行器表面压力与变形三维连续分布同步测量方法，其特征在于，所述压敏漆测量技术专用相机的镜头前加装允许透过设定波长的滤光片。

7.根据权利要求1所述的高速飞行器表面压力与变形三维连续分布同步测量方法，其特征在于，所述通过待测飞行器周围设置的光源，激发压敏漆面漆涂层中的发光有机高分子，并通过压敏漆测量技术专用相机对压敏漆面漆涂层图像进行单目视觉的采集，进行压力测量；同时通过DIC变形测量技术专用相机对DIC黑色散斑图像进行双目视觉采集，进行变形测量；具体为：

由同步触发控制器向待测飞行器周围设置的光源发送第一触发信号以触发光源工作，由光源激发压敏漆面漆涂层中的发光有机高分子；

经过设定时间后，由同步触发控制器向压敏漆测量技术专用相机和DIC变形测量技术专用相机同时发送第二触发信号，以触发两类相机工作；

由压敏漆测量技术专用相机对压敏漆面漆涂层图像进行单目视觉的采集，进行压力测量；由DIC变形测量技术专用相机对DIC黑色散斑图像进行双目视觉采集，进行变形测量。