一种基于三轴转台的低成本四轴转台改装方法技术

本发明专利技术属于航空半实物仿真技术领域，公开了一种基于三轴转台的低成本四轴转台改装方法，在三轴转台的原滚转内框上安装一个高速滚动系统，用高速滚动系统模拟飞行器的滚转，用原滚转内框模拟飞行器的偏航，用原俯仰中框模拟飞行器的俯仰，用原偏航外框模拟飞行器的偏航。本方法基于普通三轴转台，对其进行加装高速滚动系统，同时三轴俯仰轴旋转90

【技术实现步骤摘要】
一种基于三轴转台的低成本四轴转台改装方法


[0001]本专利技术属于航空半实物仿真
，涉及一种飞行器测试评估用的工具，具体涉及一种基于三轴转台的低成本四轴转台改装方法。

技术介绍

[0002]某型垂直发射的飞行器采用垂发技术，它在偏航、俯仰、滚转三个方向都会存在超越
±
90
°
的大角度旋转，这给半实物仿真带来了一定困难。因为常规用于控制系统半实物仿真的三轴转台，以立式三轴为例，从外向内的轴序分别为“偏航
‑
俯仰
‑
滚转”，当俯仰角接近
±
90
°
时，无法正常反映飞行器的姿态角及角速度变化，这种现象称之为转台运动学奇异或者转台“自锁”。
[0003]从转台物理结构上讲，如图1所示，当俯仰中框架转到
±
90
°
时，立式三轴转台的外框架和内框架运动轴线重合，使得转台丢失一个自由度，无法实现空间中三个自由度的运动仿真。因此，基于常规三轴转台垂发型飞行器无法完成垂直发射全方位巡航的半实物仿真试验。
[0004]针对常规三轴转台的这种局限性，行业内提出四轴仿真转台应用方案，如图2。该种类型的四轴转台轴序为“偏航
‑
俯仰
‑
偏航
‑
滚转”，可以看出有两个偏航框架。在使用过程中可通过合理地规划四个框架角运动指令，驱动框架运动带动负载转动，从而复现三个姿态角，在保证获得期望姿态的基础上，避免转台出现运动学奇异，可以实现垂发型巡航导弹的全弹道、大角度机动的姿态模拟。
[0005]但国内目前四轴转台的保有量非常低，采购一套四轴转台至少需400万以上的费用，采购周期也将长达1年以上。迫切需要寻求新的方式完成垂发型飞行器的全航迹仿真。

技术实现思路

[0006]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种基于三轴转台的低成本四轴转台改装方法，能够在短时间内使用较低的成本获取四轴转台，以满足项目对四轴的试验需求。
[0007]本专利技术的技术方案如下：
[0008]一种基于三轴转台的低成本四轴转台改装方法，在三轴转台的原滚转内框上安装一个高速滚动系统，用高速滚动系统模拟飞行器的滚转，用原滚转内框模拟飞行器的偏航，用原俯仰中框模拟飞行器的俯仰，用原偏航外框模拟飞行器的偏航。
[0009]进一步的，高速滚动系统具有一个矩形夹具，矩形夹具固定在三轴转台的原滚转内框的安装面上，高速滚动系统在原滚转内框上能够绕着中心轴线旋转。
[0010]进一步的，高速滚动系统的矩形夹具正中心设有产品安装面，产品安装面能够相对于安装板旋转。
[0011]进一步的，高速滚动系统的一端是电机部分，另一端是产品安装面，中间是矩形夹具；电机部分的转轴连接产品安装面，控制其转动。
[0012]进一步的，产品安装面是一个具有夹口的结构，飞行器试验产品装夹在夹口内时，
飞行器试验产品的中心点与矩形夹具正中心点重合。
[0013]进一步的，将高速滚动系统的电机控制与原三轴转台的控制联动，并调整原三轴转台的框体控制逻辑使之符合新的模拟动作。
[0014]进一步的，具体包括以下步骤：
[0015]步骤一，设计一个单轴的高速滚动系统；
[0016]步骤二，设计一个高速滚动系统的矩形夹具，用于将单轴的高速滚转系统一同固定在原三轴转台的负载安装面上；
[0017]步骤三，在高速滚动系统上设计产品安装面；
[0018]步骤四，将原三轴转台的俯仰轴转动90
°
，三轴转台加装高速滚动系统并将俯仰轴转动90
°
后的轴序由“偏航
‑
俯仰
‑‑
滚转”改变为“偏航
‑
俯仰
‑
偏航
‑
滚转”，与常规四轴转台的轴序一致。
[0019]本专利技术的有益效果如下：
[0020]1、本方法基于普通三轴转台，对其进行加装高速滚动系统，同时三轴俯仰轴旋转90
°
，使用“3+1”的方式巧妙获取了项目所需的四轴转台，满足了项目对四轴的试验需求。
[0021]2、由于该方法仅设计加工了高速滚动系统(单轴转台)，使用较低的成本在短时间内即可拼装出四轴转台，节省了大量人力物力，具有较高的经济价值。
[0022]3、本专利技术的转台改装方法有效提升了垂直发射型巡航导弹的仿真试验手段。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术专利实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术专利的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0024]图1是本专利技术
技术介绍
的三轴转台示意图；
[0025]图2是本专利技术
技术介绍
的四轴转台示意图；
[0026]图3是本专利技术的高速滚动系统示意图；
[0027]图4是本专利技术的高速滚动系统另一侧示意图；
[0028]图5是本专利技术的三轴转台加装高速滚动系统结构模型图；
[0029]图6是本专利技术的三轴转台改四轴转台轴序变化示意图；
[0030]其中，1—矩形夹具，2—电机部分，3—产品安装面，4—三轴转台，5—外框，6—中框，7—内框，8—滚轴。
具体实施方式
[0031]本部分是本专利技术的实施例，用于解释和说明本专利技术的技术方案。在不冲突的情况下，本专利技术的实施例及实施例中的特征可以互相组合。
[0032]本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方向或位置关系为给予附图说是的方位或位置关系，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装置或与案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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或隐含包括更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或以上。
[0033]本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义解释，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或者一体化连接；可以是机械连接，也可以是点连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介简介连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0034]一种基于三轴转台的低成本四轴转台改装方法，在三轴转台的原滚转内框上安装一个高速滚动系统，用高速滚动系统模拟飞行器的滚转，用原滚转内框模拟飞行器的偏航，用原本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于三轴转台的低成本四轴转台改装方法，其特征在于，在三轴转台的原滚转内框上安装一个高速滚动系统，用高速滚动系统模拟飞行器的滚转，用原滚转内框模拟飞行器的偏航，用原俯仰中框模拟飞行器的俯仰，用原偏航外框模拟飞行器的偏航。2.根据权利要求1所述的一种基于三轴转台的低成本四轴转台改装方法，其特征在于，高速滚动系统具有一个矩形夹具，矩形夹具固定在三轴转台的原滚转内框的安装面上，高速滚动系统在原滚转内框上能够绕着中心轴线旋转。3.根据权利要求2所述的一种基于三轴转台的低成本四轴转台改装方法，其特征在于，高速滚动系统的矩形夹具正中心设有产品安装面，产品安装面能够相对于安装板旋转。4.根据权利要求3所述的一种基于三轴转台的低成本四轴转台改装方法，其特征在于，高速滚动系统的一端是电机部分，另一端是产品安装面，中间是矩形夹具；电机部分的转轴连接产品安装面，控制其转动。5.根据权利要求4所述的一种基于三轴转台的低成本四轴转台改装方法，其特征在于，产品安装面是一个具有夹口的结构，飞行器试验产品装夹在夹口内时，飞行器试验产品的中心点与矩形夹具正中心点重合。6.根据权利要求1所述的一种基...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玉亮，黄桂明，董斌，饶婷婷，陈洁菁，李文洋，刘静，尹春辉，邹小霞，孙锐，李维，衷莉莎，梅欢，缪发根，倪博慧，
申请(专利权)人：江西洪都航空工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：