一种飞机姿态调节装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种飞机姿态调节装置，其特征在于，包括控制模块；四台激光仪和3台支撑平台组成；控制模块：接收飞机目标姿态数据，接收激光仪数据、显示计算飞机实际姿态数据，根据飞机实际姿态数据，输出飞机姿态调节指令至支撑平台使其上升或下降，调节飞机至目标姿态；激光仪测量到其对应靶镜的距离和激光束垂直方向偏转角，并输出至控制模块；四台激光仪的靶镜分别布置与飞机左右前后的水平测量点；支撑平台，分别支撑于飞机机轮，在测量飞机重量数据前完成自调平，执行控制模块发出的飞机姿态调节指令。本发明专利技术调节的精度和效率高，采集数据少，算法简洁。

【技术实现步骤摘要】
一种飞机姿态调节装置
本专利技术属于飞机重量重心测量
，涉及一种集目标自动跟踪测量技术、飞机姿态自动调节技术、飞机多姿态调节功能为一体的高效率多用途飞机姿态调节装置。
技术介绍
飞机重量重心测量是对飞机理论重量重心的验证，是各型飞机首飞前对飞机飞行性能测试的重要试验，测量结果的精度关系到飞行安全和飞机交付。而准确进行飞机重量重心测量试验的前提是根据试验需求精确调节飞机的姿态，包括水平姿态以及各种倾角姿态。目前，飞机姿态调节是通过调节飞机前机轮、左机轮、右机轮三个秤台的高度，使飞机实际姿态数据满足飞机目标姿态数据的过程。根据飞机姿态调节的原理，在现有工作条件下，飞机姿态调节流程为：先由水平测量人员将水平测量仪调水平；再由机务工作人员将飞机秤台调水平；然后水平测量人员使用水平测量仪目视定位飞机左右机翼上两个水平测量点并使用水平测量尺测量计算飞机左右机翼上两个水平测量点之间的相对高度；随后由机务工作人员根据水平测量人员的指令反复调节飞机前机轮、左机轮、右机轮三个秤台的高度以使飞机姿态满足要求；最后按同样的操作定位测量计算飞机机身上前后两个水平测量点之间的相对高度并完成飞机姿态的调节。由于整个飞机姿态调节过程全部由人力参与，因此工作效率和精度低，工作误差大，工作重复性高且浪费人力资源。
技术实现思路
本专利技术的目的是：提出一种飞机姿态调节过程自动化控制，工作效率和工作精度高，工作误差小，工作重复性低，节约人力资源的高效率自动化飞机姿态调节装置。本专利技术的技术方案是：一种飞机姿态调节装置，由控制模块1；左激光仪2；左靶镜3；右激光仪4；右靶镜5；机翼测量平台6；前激光仪7；前靶镜8；后激光仪9；后靶镜10；机身测量平台11；前秤14；左秤15；右秤16组成。技术方案各组成部分功能为：(1)控制模块1：供试验人员输入飞机目标姿态每组两个水平测量点之间相对高度数据至控制模块1；供试验人员输入飞机姿态调节装置工作启动指令；显示飞机实际姿态每组两个水平测量点之间相对高度数据；显示飞机姿态调节装置工作到位信号。(2)左激光仪2：安装于机翼测量平台6；射出激光束自动实时跟踪左靶镜3；测量激光仪2基准点到靶镜3中心的距离L1；测量激光束垂直方向偏转角θ1；输出距离和角度数据至控制模块1。(3)左靶镜3：固定于飞机左机翼水平测量点处，反射激光仪2射出的激光束。(4)右激光仪4：安装于机翼测量平台6；射出激光束自动实时跟踪右靶镜5；测量激光仪4基准点到靶镜5中心的距离L2；测量激光束垂直方向偏转角θ2；输出距离和角度数据至控制模块1。(5)右靶镜5：固定于飞机右机翼水平测量点处，反射激光仪4射出的激光束。(6)机翼测量平台6：采用三点支撑自调平平台；在采集飞机翼展方向姿态数据前完成框体水平自动调节；给左激光仪2和右激光仪4提供同一个测量基准面。包括1组双轴倾角传感器、1个单片机、3只步进电机、3套丝杆升降装置等部分。(7)前激光仪7：安装于机身测量平台11；射出激光束自动实时跟踪前靶镜8；测量激光仪7基准点到靶镜8中心的距离L3；测量激光束水平方向偏转角和垂直方向偏转角θ3；输出距离和角度数据至控制模块1。(8)前靶镜8：固定于飞机前机身水平测量点处，反射激光仪7射出的激光束。(9)后激光仪9：安装于机身测量平台11；射出激光束自动实时跟踪后靶镜10；测量激光仪9基准点到靶镜10中心的距离L4；测量激光束水平方向偏转角和垂直方向偏转角θ4；输出距离和角度数据至控制模块1。(10)后靶镜10：固定于飞机后机身水平测量点处，反射激光9仪射出的激光束。(11)机身测量平台11：采用三点支撑自调平平台；在采集飞机航行方向姿态数据前完成框体水平自动调节；给前激光仪7和后激光仪9提供同一个测量基准面。包括1组双轴倾角传感器、1个单片机、3只步进电机、3套丝杆升降装置等部分。(12)控制模块1：获得控制模块1输入的飞机目标姿态每组两个水平测量点之间相对高度数据h12和h34；获得左激光仪2、右激光仪4、前激光仪7、后激光仪9输入的飞机实际姿态左机翼、右机翼、前机身、后机身水平测量点各自的距离和角度数据；运行控制模块1处理飞机姿态数据；输出飞机姿态调节指令至前秤14、左秤15、右秤16。(13)控制模块1：控制飞机姿态自动调节程序；计算飞机实际姿态左机翼、右机翼、前机身、后机身水平测量点各自相对于测量基准面的高度数据；计算飞机实际姿态每组两个水平测量点之间相对高度数据；与飞机目标姿态每组两个水平测量点之间相对高度数据进行对比并计算偏差M和N；根据偏差计算飞机姿态调节指令。(14)前秤14：采用三点支撑自调平平台；支撑飞机前机轮；在测量飞机重量数据前完成自调平；测量飞机前机轮重量数据并输出至计算机；执行计算机输入的飞机姿态调节指令。包括1组双轴倾角传感器、1个单片机、3只步进电机、3套丝杆升降装置等部分。(15)左秤15：采用三点支撑自调平平台；支撑飞机左机轮；在测量飞机重量数据前完成自调平；测量飞机左机轮重量数据并输出至计算机；执行计算机输入的飞机姿态调节指令。包括1组双轴倾角传感器、1个单片机、3只步进电机、3套丝杆升降装置等部分。(16)右秤16：采用三点支撑自调平平台；支撑飞机右机轮；在测量飞机重量数据前完成自调平；测量飞机右机轮重量数据并输出至计算机；执行计算机输入的飞机姿态调节指令。包括1组双轴倾角传感器、1个单片机、3只步进电机、3套丝杆升降装置等部分。本专利技术中须定义以下指标：飞机实际姿态左激光仪2基准点到左靶镜3中心的距离L1；飞机实际姿态左激光仪2激光束与垂直方向偏转角θ1；飞机实际姿态右激光仪4基准点到右靶镜5中心的距离L2；飞机实际姿态右激光仪4激光束与垂直方向偏转角θ2；飞机实际姿态前激光仪7基准点到前靶镜8中心的距离L3；飞机实际姿态前激光仪7激光束与垂直方向偏转角θ3；飞机实际姿态后激光仪9基准点到后靶镜10中心的距离L4；飞机实际姿态后激光仪9激光束与垂直方向偏转角θ4；飞机目标姿态左机翼水平测量点与右机翼水平测量点之间相对高度理论数据h12；飞机目标姿态前机身水平测量点与后机身水平测量点之间相对高度理论数据h34；飞机实际姿态左机翼水平测量点与右机翼水平测量点之间相对高度对飞机目标姿态左机翼水平测量点与右机翼水平测量点之间相对高度的偏差值M，且M＝L1·Cosθ1-L2·Cosθ2-h12；飞机实际姿态左机翼水平测量点与右机翼水平测量点之间相对高度对飞机目标姿态左机翼水平测量点与右机翼水平测量点之间相对高度的偏差值下限M1；飞机实际姿态左机翼水平测量点与右机翼水平测量点之间相对高度对飞机目标姿态左机翼水平测量点与右机翼水平测量点之间相对高度的偏差值上限M2；飞机实际姿态前机身水平测量点与后机身水平测量点之间相对高度对飞机目标姿态前机身水平测量点与后机身水平测量点之间相对高度的偏差值N，且N＝L3·Cosθ3-L4·Cosθ4-h34；飞机实际姿态前机身水平测量点与后机身水平测量点之间相对高度对飞机目标姿态前机身水平测量点与后机身水平测量点之间相对高度的偏差值下限N1；飞机实际姿态前机身水平测量点与后机身水平测量点之间相对高度对飞机目标姿态前机身水平测量点与后机身水平测量点之间相对高度的偏差值上限本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种飞机姿态调节装置，其特征在于，包括控制模块；四台激光仪和3台支撑平台组成；所述控制模块：接收飞机目标姿态数据；接收激光仪数据、显示计算飞机实际姿态数据；根据飞机实际姿态数据，输出飞机姿态调节指令至支撑平台使其上升或下降，调节飞机至目标姿态；所述激光仪测量到其对应靶镜的距离和激光束垂直方向偏转角，并输出距离和角度数据至控制模块；四台激光仪的靶镜分别布置与飞机左翼、右翼、前机身和后机身的水平测量点；所述支撑平台，分别支撑于飞机机轮，在测量飞机重量数据前完成自调平，执行控制模块发出的的飞机姿态调节指令。

【技术特征摘要】
1.一种飞机姿态调节装置，其特征在于，包括控制模块；四台激光仪和3台支撑平台组成；所述控制模块：接收飞机目标姿态数据；接收激光仪数据、显示计算飞机实际姿态数据；根据飞机实际姿态数据，输出飞机姿态调节指令至支撑平台使其上升或下降，调节飞机至目标姿态；所述激光仪测量到其对应靶镜的距离和激光束垂直方向偏转角，并输出距离和角度数据至控制模块；四台激光仪的靶镜分别布置与飞机左翼、右翼、前机身和后机身的水平测量点；所述支撑平台，分别支撑于飞机机轮，在测量飞机重量数据前完成自调平，执行控制模块发出的的飞机姿态调节指令。2.根据权利要求1所述一种飞机姿态调节装置，其特征在于，所述支撑平台分别为前秤、左秤、和右秤；支撑平台为三点支撑自调平平台，包括1组双轴倾角传感器、1个单片机、3套丝杆升降装置。3.根据权利要求1所述一种飞机姿态调节装置，其特征在于，所述激光仪的左激光仪和右激光仪安装于同一水平平面上。4.根据权利要求1所述一种飞机姿态调节装置，其特征在于，所述激光仪的前激光仪和后激光仪安装于同一水平平面上。5.一种飞机姿态调节方法，其特征在于，步骤1：将飞机停放于权利要求所述的3个支撑平台上；步骤2：启动飞机姿态调节装置；步骤3：安装4个激光仪的靶镜于飞机上相应水平测量点处；步骤4：输入飞机目标姿态参数h12和h34，输入偏差值的上下限M1、M2、N1、N2，输入单次顶升高度h，开始调节飞机姿态；步骤5：进行左右两台激光仪的水平调节、前后两台...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐凯，周正宇，曹放华，刘远东，李洋，
申请(专利权)人：成都飞机工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川,51