【技术实现步骤摘要】
拖曳船模的非接触式姿态测定装置及方法
[0001]本专利技术涉及一种拖曳船模的非接触式姿态测定装置及方法，属于船模试验
技术介绍
[0002]在拖曳水池开展的船模拖曳试验是船舶试验
中研究船舶航行性能的一种常规方法。目前在拖曳水池测量船模航行姿态的设备主要有以下几种：
[0003]第一种是专用设备四自由度适航仪，由于其拖带船模的方式与传统拖车不同，所以仅适用于高速、航态变化较大的船型，除价格昂贵外，对原有拖车加装此设备也需要考量其空间容量和电器布置。
[0004]第二种是无接触的六自由度测量系统，其接收设备安装不便，对震动敏感，要求空间无遮挡不适合拖车环境，且价格过于昂贵。
[0005]第三种传统的杆式位移传感器，其自重较大约束了船模的升沉运动，且无法克服船模自由模态运动时测点在空间上呈一弧线运动的问题，其测量杆也会因为其自重较大导致摩擦力较大，进而使杆体弯曲，故无法精确地测量位移。
[0006]第四种，中国专利CN201610528811.8，公开了一种船模阻力及姿态测量装置...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种拖曳船模的非接触式姿态测定装置，包括拖曳框架、导航机构和拖曳支架，拖曳框架分别设有用于导向试验模型的导航机构和用于拖动试验模型的拖曳支架，拖曳支架的端部设有夹紧装置，其特征在于：还包括非接触式测量机构和试验水池，试验水池内设有试验模型，拖曳框架通过柔性钢丝线连接试验模型，非接触式测量机构包括激光触发器、艏部红外光源发射器、艉部红外光源发射器、第一无线通信模块、第二无线通信模块、控制器和红外相机组，激光触发器设于试验水池的侧壁，激光触发器连接第一无线通信模块，艏部红外光源发射器、艉部红外光源发射器分别设于试验模型的艏部和艉部中纵剖面上，第二无线通信模块连接控制器，控制器连接用于获取艏部红外光源发射器与艉部红外光源发射器的图像的红外相机组，红外相机组设于拖曳框架上。2.如权利要求1所述的拖曳船模的非接触式姿态测定装置，其特征在于：激光触发器设于试验模型的前进方向且匀速运动段对应的试验水池的侧壁上。3.如权利要求2所述的拖曳船模的非接触式姿态测定装置，其特征在于：在试验模型通过激光触发器时，激光触发器通过第一无线通信模块、第二无线通信模块发送信号给控制器，控制器控制红外相机组对试验模型进行拍照获得，获取艏部红外光源发射器、艉部红外光源发射器在图像中位置信息。4.如权利要求1
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3任一项所述的拖曳船模的非接触式姿态测定装置，其特征在于：红外相机组包括艏部第一红外相机、艏部第二红外相机、艉部第一红外相机和艉部第二红外相机，艏部第一红外相机、艏部第二红外相机、艉部第一红外相机和艉部第二红外相机分别依次间隔设于试验模型的中纵剖面上。5.如权利要求1
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3任一项所述的拖曳船模的非接触式姿态测定装置，其特征在于：还包括转向件，转向件包括定滑轮和用于调节定滑轮垂向高度的丝杆升降机构，定滑轮通过丝杆升降机构连接夹紧装置，柔性钢丝线的一端连接拖曳框架，柔性钢丝线的另一端绕过定滑轮且水平连接试验模型中纵剖面一点上。6.如权利要求1
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3任一项所述的拖曳船模的非接触式姿态测定装置，其特征在于：试验模型的艏部和中部分别设有导航机构，导航机构包括导航支架、导航杆、导航用丝杆升降机构和导航板，拖曳框架设有导航支架，导航杆通过导航用丝杆升降机构连接导航支架的端部，导航板设有用于导航杆穿入的导航孔，导航板连接试验模型的艏部或中部，且导航板连接试验模型的中纵剖面上。7.一种采用权利要求1
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6任一项所述的拖曳船模的非接触式姿态测定装置的拖曳船模的非接触式姿态测定方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤一：测量艏部红外光源发射器与艉部红外光源发射器的相对水平距离A、相对垂直距离B；在试验模型正浮且被夹紧装置夹紧时刻，即初始时刻时，测量艏部红外光源发射器分别到艏部第一红外相机、艏部第二红外相机的直线距离n1、n2，直线距离n1、n2与铅垂线的夹角j1、j2；步骤二：试验模型在正浮且被夹紧的状态下被拖曳支架拖动，在拖曳支架进入匀速运动后夹紧装置打开，此时试验模型仅由绕过定滑轮的柔性钢丝线提供向前的拖曳力，导航机构约束试验模型的艏摇、横荡、横摇三个自由度，...
【专利技术属性】
技术研发人员：施奇，林高懂，朱仁庆，谢仪，陈凯，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：
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