一种用于测量飞机动态重心的系统、方法和可读存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种用于测量飞机动态重心的系统、方法和可读存储介质，属于无人机领域，可以实现发射瞬间飞机动态重心的精确测量，其中系统包括水平吊杆、倾角仪、第一称重传感器、第二称重传感器和设于飞机油箱的泻油口，水平吊杆悬置，水瓶吊杆安装倾角仪，水平吊杆两端分别安装第一称重传感器和第二称重传感器，第一称重传感器用于连接飞机的前吊点，第二称重传感器用于连接飞机的后吊点。

【技术实现步骤摘要】
一种用于测量飞机动态重心的系统、方法和可读存储介质
本专利技术属于无人机领域，具体的，涉及一种用于测量飞机动态重心的系统、方法和可读存储介质。
技术介绍
这里的陈述仅提供与本专利技术相关的
技术介绍
，而不必然地构成现有技术。目前无人机重心测量的方法主要有千斤顶法和机轮法。千斤顶法即将飞机放置三种姿态：水平姿态，抬头姿态和低头姿态进行称重，然后利用解析法计算得到飞机重心的坐标值。但千斤顶法随着飞机姿态角的增加，测量误差逐渐增大，不适用发射时抬头姿态大于4°的无人机重心测量。机轮法即将飞机放置三种不同的姿态：水平姿态、两个抬头姿态，将测得的重量数据通过利用向量法得到的公式进行计算，得到重心坐标值。专利技术人认为，对于火箭助推零长发射的无人机系统而言，由于其在地面准备发射阶段会消耗部分的燃油，发射瞬间的重心与满油状态的重心坐标值不同。由于油箱具体的设计结构，发射瞬间与长时间静置情况下，燃油在油箱内的分布有较大差异，所以能够精确测得发射瞬间的重心坐标值显得尤其重要，不精确的测量可能导致无人机发射失败。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种用于测量飞机动态重心的系统、方法和可读存储介质，可以实现发射瞬间飞机动态重心的精确测量。本专利技术的第一目的，是提供一种用于测量飞机动态重心的系统。本专利技术的第二目的，是提供一种用于测量飞机动态重心的方法。本专利技术的第三目的，是提供一种用于测量飞机动态重心的可读存储介质。为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现的：第一方面，本专利技术的技术方案提供了一种用于测量飞机动态重心的系统，包括水平吊杆、倾角仪、第一称重传感器、第二称重传感器和设于飞机油箱的泻油口，水平吊杆悬置，水瓶吊杆安装倾角仪，水平吊杆两端分别安装第一称重传感器和第二称重传感器，第一称重传感器用于连接飞机的前吊点，第二称重传感器用于连接飞机的后吊点。第二方面，本专利技术的技术方案提供了一种用于测量飞机动态重心的方法，使用如第一方面所述的一种用于测量飞机动态重心的系统，将飞机放置水平，读取水平吊杆的倾角仪读数；倾角仪示数为0时，读取前后吊点的称重传感器读数；根据力矩平衡原理，计算飞机满油状态下重心坐标值；以恒定速率泻油，记录第一称重传感器和第二称重传感器的示数变化及其同步倾角仪示数的变化；计算各个瞬间飞机重心的坐标值及其在X轴方向的变化趋势。第三方面，本专利技术的技术方案还提供了一种可读存储介质，所述介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第二方面所述方法的步骤。上述本专利技术的技术方案的有益效果如下：1)本专利技术公开的方法，计算方式简便，将复杂的计算方式与实际运用结合，推算出一种计算简单的重心测量方法，避免了机轮法中测量因素过多引起的误差，同时也能够适应于计算大倾角的情况。2)本专利技术公开的方法，可测量瞬间重心，无须在同一总重下进行两次抬头姿态测量，通过泻油即可完成测量，便于测量发射瞬间燃油分布不均情况下的重心。3)本专利技术公开的方法，测量方便，计算只需用到前后吊点的重量值及倾角值，测量过程简单。附图说明构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1是本专利技术根据一个或多个实施方式的系统构成示意图，图2是本专利技术根据一个或多个实施方式的测量要素示意图。图中：1、航吊，2、水平吊杆，3、倾角仪，4、第二称重传感器，5、第一称重传感器，6、前吊点，7、后吊点，8、泻油口，9、油泵，10、油桶。为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本专利技术使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本专利技术另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；为了方便叙述，本专利技术中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。术语解释部分：本专利技术中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术的具体含义。正如
技术介绍
所介绍的，针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种用于测量飞机动态重心的系统、方法和可读存储介质，该装置可以实现发射瞬间飞机动态重心的精确测量。实施例1本专利技术的一种典型的实施方式中，如图1所示，实施例1公开了一种用于测量飞机动态重心的系统，包括航吊1、水平吊杆2、倾角仪3、第二称重传感器4、第一称重传感器5、前吊点6、后吊点7、泻油口8和油桶10，其具体连接关系为，水平吊杆2顶侧连接航吊1，水瓶吊杆顶侧还设有倾角仪3，水平吊杆2前侧连接第一称重传感器5，第一称重传感器5连接飞机的前吊点6，水瓶吊杆的后侧连接第二称重传感器4，第二称重传感器4连接飞机的后吊点7；飞机的油箱开设有泻油口8，飞机底侧设有油桶10，从泻油口8中泻出的油流至油桶10。本实施例还包括服务器，服务器能够与第一称重传感器5和第二称重传感器4通信，以获得第一称重传感器5和第二称重传感器4的测量数据；服务器还能够与倾角仪3通信，以获得倾角仪3的测量数据。为了便于快速测量，泻油口8通过管件连通油桶10，且管件上设有油泵9，以加快飞机油箱内燃料油的流出速度。实施例2本专利技术的一种典型的实施方式中，一种用于测量飞机动态重心的方法，使用如实施例1所述的系统，包括如下步骤：将燃油注入燃油箱内，至满油状态；利用千斤顶法或者机轮法测得无人机满油状态下重心坐标值，其中包含X,Y,Z值；将无人机用2个吊点水平吊起，在吊点放置重量测量仪器，也即所述第一称重传感器5和第二称重传感器4，将油箱的泻油口接一个油泵，利用油泵控制泻油速度，控制泻油速率及泻油量；在吊杆放置倾角仪，监测飞机倾角；调整油泵，使得泻油口的泻油速率与流量与无人机发射时状态一致。打开油泵开关，开始泻油；记录各个吊点的重量值，并记录。无人机飞行试验前的重心测量对无人机的成功发射具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于测量飞机动态重心的系统，其特征在于，包括水平吊杆、倾角仪、第一称重传感器、第二称重传感器和设于飞机油箱的泻油口，水平吊杆悬置，水瓶吊杆安装倾角仪，水平吊杆两端分别安装第一称重传感器和第二称重传感器，第一称重传感器用于连接飞机的前吊点，第二称重传感器用于连接飞机的后吊点。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于测量飞机动态重心的系统，其特征在于，包括水平吊杆、倾角仪、第一称重传感器、第二称重传感器和设于飞机油箱的泻油口，水平吊杆悬置，水瓶吊杆安装倾角仪，水平吊杆两端分别安装第一称重传感器和第二称重传感器，第一称重传感器用于连接飞机的前吊点，第二称重传感器用于连接飞机的后吊点。


2.如权利要求1所述的一种用于测量飞机动态重心的系统，其特征在于，所述水平吊杆的顶侧还设有航吊，所述水平吊杆的顶侧连接航吊。


3.如权利要求1所述的一种用于测量飞机动态重心的系统，其特征在于，所述泻油口的底侧还设有用于承接的从泻油口中泻出的燃油的油桶。


4.如权利要求2所述的一种用于测量飞机动态重心的系统，其特征在于，所述泻油口与所述油桶之间设有管件，管件的顶端连通泻油口，管件还设有油泵。


5.如权利要求1所述的一种用于测量飞机动态重心的系统，其特征在于，所述第一称重传感器、第二称重传感器和倾角仪还能够与服务器通信，服务器用于记录所述第一称重传感器、第二称重传感器和倾角仪的测量数据。


6.一种用于测量飞机动态重心的方法，其特征在于，使用如权利要求1～5任意一项所述的一种用于测量飞机动态重心的系统，将飞机放置水平，读取水平吊杆的倾角仪读数；倾角仪示数为0时，读取前后吊点的称重传感器读数；根据力矩平衡原理，计算飞机满油状态下重心坐标值；
以恒定速率泻油，记录第一称重传感器和第二称重传感器的示数变化及其同步倾...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑亚娜，隋慧麟，邸超，王瑞，武军伟，方舒豪，
申请(专利权)人：青岛中科方舟航空科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37