一种悬挂式巡飞器质心自动测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种悬挂式巡飞器质心自动测量装置及方法，涉及质心测量技术领域，悬挂式巡飞器包括前挂耳和后挂耳，包括：机架；调整板的上侧设置有呈等腰三角形排布的前称重传感器、左称重传感器和右称重传感器；上板与三个称重传感器接触；倾转机构，包括连接杆和升降杆，前连接耳和后连接耳之间设置有连接耳连接板并分别用于与前挂耳和后挂耳连接，连接耳连接板上设置有倾转倾角传感器；控制单元，与前称重传感器、左称重传感器、右称重传感器、升降杆和倾转倾角传感器电性连接；解决现有技术中对于悬挂式巡飞器的质心的测量无法使用现有的针对导弹和固定翼的质心测量方式进行测量，使得悬挂式巡飞器的质心的测量成为难题的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种悬挂式巡飞器质心自动测量装置及方法


[0001]本专利技术属于质心测量
，更具体地，涉及一种悬挂式巡飞器质心自动测量装置及方法。

技术介绍

[0002]目前飞行器质心测量方法主要为支撑法，即通过3个或4个传感器支撑飞行器，根据力矩平衡原理进行质心测量。
[0003]导弹等外部回转体结构飞行器采用贴合圆弧面工装固定，首先测量水平面质心，然后使回转体结构飞行器沿轴线旋转90度，进行竖直方向质心测量。
[0004]固定翼等非回转调结构飞行器利用起落架支撑于测量平台上进行水平面质心测量，然后通过改变俯仰姿态进行竖直方向质心测量。俯仰角度越大，竖直方向质心测量精度越高，考虑实际操作便捷性，俯仰角度一半控制在5
°
以内，导致竖直方向质心测量精度偏低。
[0005]悬挂式巡飞器是一种固定翼飞行器，通过两个挂耳安装于母机导发架上，母机升空后采用导弹发射的方式将悬挂式巡飞器发射。巡飞器外形为非回转体结构不便于采用沿轴线旋转90度，且巡飞器无起落架，不便于采用底部支撑结构进行姿态变换。因此，对于悬挂式巡飞器的质心的测量无法使用上述两种测量方式进行测量，悬挂式巡飞器的质心的测量成为难题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是针对现有技术中存在的不足，提供一种悬挂式巡飞器质心自动测量装置及方法，解决现有技术中对于悬挂式巡飞器的质心的测量无法使用现有的针对导弹和固定翼的质心测量方式进行测量，使得悬挂式巡飞器的质心的测量成为难题的问题。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术提供一种悬挂式巡飞器质心自动测量装置，所述悬挂式巡飞器包括前挂耳和后挂耳，该装置包括：
[0008]机架；
[0009]调整板，通过调平结构与所述机架连接，所述调整板的上侧设置有呈等腰三角形排布的前称重传感器、左称重传感器和右称重传感器；
[0010]上板，设置在所述调整板的上方并与所述前称重传感器、所述左称重传感器和所述右称重传感器接触；
[0011]倾转机构，包括连接杆和升降杆，所述连接杆的一端和所述升降杆的一端与所述上板连接，所述连接杆的另一端与转动杆的一端铰接，所述转动杆和所述升降杆分别贯穿所述调整板上的第一通孔和第二通孔并分别与所述第一通孔和所述第二通孔之间形成间隙，所述转动杆的另一端和所述升降杆的另一端分别铰接有前连接耳和后连接耳，所述前连接耳和所述后连接耳之间设置有连接耳连接板并分别用于与所述前挂耳和所述后挂耳连接，所述连接耳连接板上设置有倾转倾角传感器；
[0012]控制单元，与所述前称重传感器、所述左称重传感器、所述右称重传感器、所述升降杆和所述倾转倾角传感器电性连接，并能够根据所述前称重传感器、所述左称重传感器、所述右称重传感器在所述倾转倾角传感器处于不同倾角时的称重结果计算所述悬挂式巡飞器的质心位置。
[0013]可选地，所述机架包括矩形框架和设置在所述矩形框架的四角的下方的四个支脚，所述支脚的下方设置有万向轮。
[0014]可选地，所述调平结构包括设置在所述调整板的四角上并与所述机架相配合的四个调平螺栓。
[0015]可选地，所述调平结构还包括调平倾角传感器，所述调平倾角传感器设置在所述上板的下侧。
[0016]可选地，所述调整板的四角上设置有安全螺栓，所述安全螺栓穿设在所述上板的螺栓孔内。
[0017]可选地，所述升降杆包括丝杆和连接在所述丝杆下方的丝杆连接杆，所述丝杆连接杆与所述后连接耳铰接，所述丝杆螺纹连接在齿轮的中心处，所述齿轮通过减速机与驱动电机连接。
[0018]可选地，所述前称重传感器、所述左称重传感器和所述右称重传感器的下侧与所述调整板连接，所述前称重传感器、所述左称重传感器和所述右称重传感器的上侧设置有圆弧形的探头部，三个所述探头部分别设置在所述上板下表面上的圆弧形凹坑内。
[0019]可选地，所述前连接耳和所述后连接耳分别通过螺钉与所述前挂耳和所述后挂耳连接，所述前挂耳和所述后挂耳上分别设置有螺钉螺纹孔。
[0020]本专利技术还提供一种悬挂式巡飞器质心自动测量方法，利用上述的悬挂式巡飞器质心自动测量装置，该方法包括：
[0021]通过调平结构将调整板和上板调平；
[0022]通过前挂耳和后挂耳分别与前连接耳和后连接耳的连接，将悬挂式巡飞器与倾转机构连接；
[0023]通过调节升降杆的升降使得倾转倾角传感器的倾角为第一倾角，所述第一倾角为0
°
，此时分别采集所述前称重传感器、所述左称重传感器和所述右称重传感器的第一称重结果、第二称重结果和第三称重结果；
[0024]根据所述第一称重结果、所述第二称重结果和所述第三称重结果及所述前称重传感器、所述左称重传感器和所述右称重传感器的相对位置关系计算所述悬挂式巡飞器的质量和其在X轴和Z轴的质心位置；
[0025]通过调节升降杆升降使得倾转倾角传感器的倾角为第二倾角，此时分别采集所述前称重传感器、所述左称重传感器和所述右称重传感器的第四称重结果、第五称重结果和第六称重结果；
[0026]根据所述第四称重结果、所述第五称重结果和所述第六称重结果、及所述悬挂式巡飞器在X轴和Z轴的质心位置计算所述悬挂式巡飞器在Y轴的质心位置。
[0027]可选地，利用下述公式一计算所述悬挂式巡飞器的质量：
[0028]G＝P1+P2+P3
[0029]其中，G为悬挂式巡飞器的质量，P1、P2、P3分别为第一称重结果、第二称重结果、第
三称重结果；
[0030]利用下述公式二计算所述悬挂式巡飞器在X轴和Z轴的质心位置：
[0031][0032][0033]其中，x为倾转倾角传感器的倾角为第一倾角时X轴方向的质心位置，L为前称重传感器测量点至Z轴的距离，h1和h2分别为左称重传感器和右称重传感器至X轴的距离；X轴为等腰三角形的顶点向底边的垂线方向，Y轴为等腰三角形底边的方向，Z轴为穿过等腰三角形的底边的中点的竖向线的方向；
[0034]利用如下公式三计算所述悬挂式巡飞器在Y轴的质心位置：
[0035][0036]其中，x
’
为倾转倾角传感器的倾角为第二倾角时X轴方向的质心位置，a为前挂耳的旋转点到悬挂式巡飞器的理论质心平面的距离，θ为第二倾角。
[0037]本专利技术提供一种悬挂式巡飞器质心自动测量装置及方法，其有益效果在于：该装置充分利用了悬挂式巡飞器挂耳进行安装测试，所有称重传感器信号以及倾角传感器信号均可通过控制系单元采集和计算；质心测量过程中自动完成倾转及测量，测量方便；并且，可自动进行多次重复测量，消除随机误差，测量精度高。
[0038]本专利技术的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0039]通过结合附图对本专利技术示例性实施方式进行更详细的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本专利技术示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种悬挂式巡飞器质心自动测量装置，所述悬挂式巡飞器包括前挂耳和后挂耳，其特征在于，该装置包括：机架；调整板，通过调平结构与所述机架连接，所述调整板的上侧设置有呈等腰三角形排布的前称重传感器、左称重传感器和右称重传感器；上板，设置在所述调整板的上方并与所述前称重传感器、所述左称重传感器和所述右称重传感器接触；倾转机构，包括连接杆和升降杆，所述连接杆的一端和所述升降杆的一端与所述上板连接，所述连接杆的另一端与转动杆的一端铰接，所述转动杆和所述升降杆分别贯穿所述调整板上的第一通孔和第二通孔并分别与所述第一通孔和所述第二通孔之间形成间隙，所述转动杆的另一端和所述升降杆的另一端分别铰接有前连接耳和后连接耳，所述前连接耳和所述后连接耳之间设置有连接耳连接板并分别用于与所述前挂耳和所述后挂耳连接，所述连接耳连接板上设置有倾转倾角传感器；控制单元，与所述前称重传感器、所述左称重传感器、所述右称重传感器、所述升降杆和所述倾转倾角传感器电性连接，并能够根据所述前称重传感器、所述左称重传感器、所述右称重传感器在所述倾转倾角传感器处于不同倾角时的称重结果计算所述悬挂式巡飞器的质心位置。2.根据权利要求1所述的悬挂式巡飞器质心自动测量装置，其特征在于，所述机架包括矩形框架和设置在所述矩形框架的四角的下方的四个支脚，所述支脚的下方设置有万向轮。3.根据权利要求1所述的悬挂式巡飞器质心自动测量装置，其特征在于，所述调平结构包括设置在所述调整板的四角上并与所述机架相配合的四个调平螺栓。4.根据权利要求3所述的悬挂式巡飞器质心自动测量装置，其特征在于，所述调平结构还包括调平倾角传感器，所述调平倾角传感器设置在所述上板的下侧。5.根据权利要求1所述的悬挂式巡飞器质心自动测量装置，其特征在于，所述调整板的四角上设置有安全螺栓，所述安全螺栓穿设在所述上板的螺栓孔内。6.根据权利要求1所述的悬挂式巡飞器质心自动测量装置，其特征在于，所述升降杆包括丝杆和连接在所述丝杆下方的丝杆连接杆，所述丝杆连接杆与所述后连接耳铰接，所述丝杆螺纹连接在齿轮的中心处，所述齿轮通过减速机与驱动电机连接。7.根据权利要求1所述的悬挂式巡飞器质心自动测量装置，其特征在于，所述前称重传感器、所述左称重传感器和所述右称重传感器的下侧与所述调整板连接，所述前称重传感器、所述左称重传感器和所述右称重传感器的上侧设置有圆弧形的探头部，三个所述探头部分别设...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴立仁，王小龙，杨金鹏，耿晓珂，辛美娟，高翔，姜超，田忠涛，
申请(专利权)人：中国航天空气动力技术研究院，
类型：发明
国别省市：