用于确定主体的质量的方法和装置制造方法及图纸

描述了用于确定主体的质量的方法。该方法包括施加并测量对主体的第一原动力以在第一运动状态中移动主体。主体的加速度也在这个时间被测量。这种方法对第二运动状态重复。所测量的原动力和加速度然后用于计算主体的质量和因而重量。加速度计可用于测量加速度。方法可被改造以便校正主体移动所越过的地面的角度θ和/或加速度计相对于地面的倾角α。方法可使用不需要与地面接触且不需要主体是静止的新颖的表面角测量设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及机械的领域。特别是，描述了用于确定主体的质量和因而重量的方法和装置。所述方法和装置在滚动体或交通工具例如客机的质量的确定中得到特别应用。专利技术背景知道在起飞的时间的飞机的重量从安全、燃料使用和发动机寿命及维护需要方面来说是关键因素。作为例子，在客机上，飞行管理系统(FMS)用于计算飞机的总重量。由FMS使用的当前过程基于从飞机载荷表提取的数据，例如：a)待命飞机(APS)重量；b)货物和乘客的托运行李重量，其基于加上被装载到飞机上的单独物品的重量；c)为飞行装载的饮食供应品的重量；d)燃料负荷；以及e)乘客及其手提行李的总重量。基于由FMS计算的总重量，飞机飞行员必须做出关于待使用的适当推力设置的决定，以便允许飞机离开跑道并爬升到期望高度。可由飞行员结合FMS对起飞考虑的其它因素是天气状况、跑道长度和机场的海拔。如本领域中的技术人员将认识到的，在起飞时的发动机推力设置确定所使用的燃料的数量，并显著影响在发动机的维护和维修之间的间隔。可准确地确定上面在a)到d)描述的重量。然而，目前通过使用成人和儿童的标准乘客重量来计算“乘客及其手提行李的总重量”。这个重量包括手提行李的允许额并被注册国家的法规机构批准。对于成人，这个重量通常被取为84kg。实际上，乘客本身和他们带到飞机上的手提行李的重量可以有相当大的变化，例如有手提行李加上免税商品的高个成年男人将比没有手提行李的小个女人明显更重。这个变化可能对例行地用于一次运输几百乘客的客机的总重量变得相当明显。由于在关于飞机的重量的数据中的不确定性和在那个信息中的可能错误，在起飞期间的现行做法是过补偿“乘客及其手提行李的总重量”并因此使用比所需的更多的推力和因而燃料。如有技能的读者将认识到的，这个过补偿主要是为了安全的原因。因此本专利技术的实施方式的目的是消除或至少减轻确定主体且特别是飞机的重量的方法的前述缺点，如在本领域中已知的。本专利技术的实施方式的另一目的是提供用于准确地确定主体和特别是滚动体或交通工具例如飞机的重量的方法和装置。本专利技术的实施方式的另一目的是提供可在用于准确地确定主体和特别是滚动体或交通工具例如飞机的重量的方法内使用的表面角测量设备。专利技术概述根据本专利技术的第一方面，提供了用于确定主体的质量的方法，该方法包括：施加并测量对主体的第一原动力以在第一运动状态中移动主体；测量当在第一运动状态中时的主体的第一加速度；施加并测量对主体的第二原动力以在第二运动状态中移动主体；测量当在第二运动状态中时的主体的第二加速度；以及从所测量的第一和第二原动力以及所测量的第一和第二加速度计算主体的质量。上述方法提供用于准确地确定主体的质量同时考虑到施加到主体的所有力例如摩擦力、风阻力和重力的手段。它在滚动体或交通工具以及特别是客机的重量的确定中得到特别应用。更优选地，第一和第二原动力越过地面的区域移动主体。地面的区域可相对于实际重力水平线成角度θ倾斜。优选地，该方法还包括测量在地面的区域和实际重力水平线之间的倾斜角θ。角θ的测量可使用根据本专利技术的第七到第十方面中的任一个的表面角测量设备。优选地针对在相关的地面区域和实际重力水平线之间的角θ校正第一和第二原动力的测量值。优选地，第一和/或第二加速度由安装在主体上的加速度计测量。优选地针对加速度计相对于地面的倾角α校正第一和/或第二加速度的测量值。第一运动状态可包括稳定运动状态，即第一加速度等于零。第一和/或第二运动状态可包括加速状态，即第一和/或第二加速度不等于零。可通过设置主体的发动机的推力来施加第一或第二原动力。最优选地，主体包括飞机。根据本专利技术的第二方面，提供了用于确定主体的质量的方法，该方法包括：施加并测量对主体的第一原动力以在第一稳定运动状态中移动主体；施加并测量对主体的第二原动力以在第二稳定运动状态中移动主体，其中第二稳定运动状态的方向与第一稳定运动状态的方向成θ；以及从所测量的第一和第二原动力计算主体的质量。本专利技术的第二方面的实施方式可包括实现本专利技术的第一方面的优选或可选特征的特征，反之亦然。根据本专利技术的第三方面，提供了用于确定主体的质量的方法，该方法包括：施加并测量对主体的第一原动力以在第一加速状态中移动主体；测量当在第一加速状态中时的主体的第一加速度；施加并测量对主体的第二原动力以在第二加速状态中移动主体；测量当在第二加速状态中时的主体的第二加速度；以及从所测量的第一和第二原动力以及所测量的第一和第二加速度计算主体的质量。本专利技术的第三方面的实施方式可包括实现本专利技术的第一或第二方面的优选或可选特征的特征，反之亦然。根据本专利技术的第四方面，提供了计算飞机起飞所需的推力的方法，该方法包括根据本专利技术的第一到第三方面中的任一个确定飞机的质量。能够更准确地确定飞机的质量允许起飞实现对发动机推力的较低值。这具有明显的益处：它满足对飞机运营商的噪声污染水平要求并减少由于所产生的二氧化碳排放的水平对飞机运营商征收的不断增加的碳税。根据本专利技术的第五方面，提供了计算对飞机航行的燃料要求的方法，该方法包括根据本专利技术的第一到第三方面中的任一个来确定飞机的质量。能够更准确地确定主体的质量允许更准确地计算对飞机航行的燃料要求，减少需要由飞机携带的燃料负荷。根据本专利技术的第六方面，提供了计算飞机的飞行路径的方法，该方法包括根据本专利技术的第一到第三方面中的任一个来确定飞机的质量。能够更准确地确定飞机的质量允许飞机的飞行员考虑对相同的初始燃料负荷采用在较高高度处的飞行路径，而不危害飞机或机上乘客的安全。如本领域中的技术人员将认识到的，当较高高度飞行路径被使用时，特别是在长运程飞行上，可实现明显的燃料节约。根据本专利技术的第七方面，提供了表面角测量设备，表面角测量设备包括：界定第一和第二测距仪测量位置的底盘，第一和第二测距仪测量位置旋转地分离开角度第一测距仪；以及第一倾角计。将第一倾角计包括进来的作法允许表面角测量设备运行，而不考虑在底盘和实际水平线之间的角。这明显简化了测量过程，因为没有与底盘可被使用时的角有关的容限限制。更优选地，底盘提供用于将表面角测量设备安装在主体上的手段。优选地，第一测距仪位于第一测距仪位置处。在这个实施方式中，第二测距仪优选地位于第二测距仪位置处。倾角计可被定位成具有垂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定主体的质量的方法，所述方法包括：施加并测量对所述主体的第一原动力以在第一运动状态中移动所述主体；测量当在所述第一运动状态中时的所述主体的第一加速度；施加并测量对所述主体的第二原动力以在第二运动状态中移动所述主体；测量当在所述第二运动状态中时的所述主体的第二加速度；以及从所测量的第一原动力和第二原动力以及所测量的第一加速度和第二加速度计算所述主体的质量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.08.06 GB 1314075.11.一种用于确定主体的质量的方法，所述方法包括：
施加并测量对所述主体的第一原动力以在第一运动状态中移动所述
主体；
测量当在所述第一运动状态中时的所述主体的第一加速度；
施加并测量对所述主体的第二原动力以在第二运动状态中移动所述
主体；
测量当在所述第二运动状态中时的所述主体的第二加速度；以及
从所测量的第一原动力和第二原动力以及所测量的第一加速度和第
二加速度计算所述主体的质量。
2.如权利要求1所述的用于确定主体的质量的方法，其中所述第一
原动力越过地面的区域移动所述主体。
3.如权利要求1或2中的任一项所述的用于确定主体的质量的方法，
其中所述第二原动力越过地面的区域移动所述主体。
4.如权利要求2或3中的任一项所述的用于确定主体的质量的方法，
其中所述方法还包括测量在地面的所述区域和实际重力水平线之间的倾
斜角θ。
5.如权利要求4所述的用于确定主体的质量的方法，其中所述第一
原动力的测量值被针对在相关的地面的所述区域和所述实际重力水平线
之间的所述角θ来校正。
6.如权利要求4或5中的任一项所述的用于确定主体的质量的方法，
其中所述第二原动力的测量值被针对在相关的地面的所述区域和所述实
际重力水平线之间的所述角θ来校正。
7.如前述权利要求中的任一项所述的用于确定主体的质量的方法，
其中所述第一加速度由安装在所述主体上的加速度计测量。
8.如前述权利要求中的任一项所述的用于确定主体的质量的方法，
其中所述第二加速度由安装在所述主体上的加速度计测量。
9.如权利要求7或8中的任一项所述的用于确定主体的质量的方法，
其中所述第一加速度的测量值被针对所述加速度计相对于地面的倾角α校
正。
10.如权利要求8或9中的任一项所述的用于确定主体的质量的方法，
其中所述第二加速度的测量值被针对所述加速度计相对于地面的倾角α校
正。
11.如前述权利要求中的任一项所述的用于确定主体的质量的方法，
其中所述第一运动状态包括稳定运动状态。
12.如权利要求1到10中的任一项所述的用于确定主体的质量的方
法，其中所述第一运动状态包括加速状态。
13.如前述权利要求中的任一项所述的用于确定主体的质量的方法，
其中所述第二运动状态包括稳定运动状态。
14.如权利要求1到13中的任一项所述的用于确定主体的质量的方
法，其中所述第二运动状态包括加速状态。
15.如权利要求1到10中的任一项所述的用于确定主体的质量的方
法，其中所述第一运动状态包括加速状态。
16.如前述权利要求中的任一项所述的用于确定主体的质量的方法，
其中通过设置所述主体的发动机的推力来施加所述第一原动力。
17.如前述权利要求中的任一项所述的用于确定主体的质量的方法，
其中通过设置所述主体的发动机的推力来施加所述第二原动力。
18.如前述权利要求中的任一项所述的用于确定主体的质量的方法，
其中所述主体包括飞机。
19.一种计算飞机起飞所需的推力的方法，所述方法包括根据如权利
要求18所定义的方法来确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：戈登·A·莫里斯，
申请(专利权)人：拉克索普有限公司，
类型：发明
国别省市：阿联酋;AE