一种基于非可见激光的飞机着陆速度测试系统技术方案

本实用新型专利技术提出一种基于非可见激光的飞机着陆速度测试系统，包括：上位计算机，用于通过测试软件对测试数据进行即时处理分析，得到测速结果；总控装置，用于控制激光发射接收装置，并通过接入网络与上位计算机之间进行通讯；多套激光发射接收装置，用于采集飞机着陆时的测试数据，并通过接入网络将测试数据发送给上位计算机

【技术实现步骤摘要】
一种基于非可见激光的飞机着陆速度测试系统


[0001]本技术属于物体运动速度测试
，具体涉及一种基于非可见激光的飞机着陆速度测试系统
。

技术介绍

[0002]飞机着陆速度是其试验试飞过程中要测量的一项重要参数
。
速度测试有多种方法
。
根据被测物体是否与测速靶接触来分类，可分为接触式测速法与非接触式测速法
。
考虑到飞机的安全性因素，飞机着陆速度一般应采用非接触式测试方式
。
[0003]非接触式速度测量方法主要包括磁感应线圈速度测量法
、
天幕靶速度测量法
、
光幕靶速度测量法
、
微波雷达速度测量法
、GPS
速度测量法
、
超声速度测量法
、
高速摄影速度测量法
、
激光多普勒速度测量法及激光速度测量法等
。
[0004]高速摄影法是利用高速摄影拍摄到高速运动的多张图片以及拍摄频率，选取图片中高速运动物体的某一特征点，通过其特征点来计算高速运动物体的位移，通过拍摄频率来计算高速运动物体的飞行时间，从而得出速度
。
优点是可靠性较高，精度取决于高速摄影机的性能
。
缺点是安装布置要求高，价格高，需要合作目标，一般为固定安装，使用不灵活
。
[0005]激光多普勒测速法的基本原理是激光多普勒效应
。
当激光照射在某一物体上，激光会在某一物体的表面上发生漫反射，而反射回来的激光相对于入射的激光会有一个偏移量，而这个偏移量就被定义为多普勒频率，恰好多普勒频率与运动物体的速度成正比，因此，通过探测多普勒频率就可以间接地计算出物体的移动速度
。
优点是测速精度比较高
。
但缺点是成本比较贵，体积庞大，使用不灵活
。
[0006]激光速度测量法是通过激光发射器将激光照射到被测物体上，其反射光被光电探测器接收后，采用计时装置记录激光往返的时间差值，从而计算出激光器与被测目标物体之间的距离
。
进行两次测距，通过得到两次测距的时间间隔
Δ
t
，以及该时间间隔内被测物体移动的距离
s
，从而得到物体的运动速度
v
＝
s/
Δ
t。
激光速度测量法具有测量准确率高
、
速度快
、
时间短等优点，但是缺点是测速易受环境条件的影响，在阵风
、
振动等干扰下易出现误差
。

技术实现思路

[0007]为了解决上述现有技术存在的问题，本申请提出一种基于非可见激光的飞机着陆速度测试系统，包括：
[0008]上位计算机，用于通过测试软件对测试数据进行即时处理分析，得到测速结果；
[0009]总控装置，用于控制激光发射接收装置，并通过接入网络与上位计算机之间进行通讯；
[0010]多套激光发射接收装置，用于采集飞机着陆时的测试数据，并通过接入网络将测试数据发送给上位计算机
。
[0011]进一步的，所述总控装置包括电源模块
、UPS
模块和主控板卡，所述主控板卡由核
心处理器单片机
、
外围电路
、
网线接口
、
电源接口
、
信号输入接口以及信号输出接口组成
。
[0012]进一步的，每套所述激光发射接收装置均包含两组激光发射接收模块，所述两组激光发射接收模块分别安装在三脚架横臂的两端；即：一个三脚架以及两组分别安装于三脚架横臂两端上的激光发射接收模块构成一套所述激光发射接收装置
。
[0013]进一步的，所述激光发射接收装置的两个激光发射接收模块之间的间距
、
俯仰角度均可以在一定范围内调节，所述激光发射接收装置的三脚架横臂的高度也可以在一定范围内调节
。
[0014]进一步的，在每组激光发射接收模块的光电探测器上，集成了只能透过特定中心波长的窄带滤光片，可将环境光和灯光等周围杂散光尽量滤除
。
[0015]本技术与现有技术相比，其有益效果在于：
[0016]相比于一般的激光速度测量法，本方法针对飞机着陆过程特点，提出了激光发射端和接收端一体化集成的方式，保证单束发射激光和反射激光的高度
、
角度一致，提高了测试精度；提出了两组激光发射
‑
接收模块组合安装方式，可灵活调整高度
、
角度
、
间距，保证相邻两束发射激光
、
反射激光的高度和角度一致，可适应振动
、
阵风等不利的测试环境，一定程度上克服了激光速度测量法测试精度易受环境因素影响的缺点；可根据不同机型的着陆速度，灵活设计激光发射接收装置的数量和布置方案，且可通过多点速度测量得到飞机着陆速度变化规律；
[0017]相比于高速摄像法和激光多普勒测速法，该测试系统无需固定安装，成本低，测试设备体积小
、
可以快速布设，支持本地和远程操控两种方式，方便安全，大大降低了人力
、
物力成本
。
附图说明
[0018]图1为本技术测速系统的组成示意图；
[0019]图2为本技术激光发射接收装置的工作状态示意图；
[0020]图3为本技术着陆过程飞机机轮压缩回弹振荡示意图；
[0021]图4为本技术的测试流程图；
[0022]图5为本技术激光发射接收模块倾斜方向示意图；
[0023]图6为本技术飞机与跑道呈2°
夹角的模型；
[0024]图7为本技术激光发射接收装置发射脉冲间隔示意图
。
具体实施方式
[0025]为使本领域技术人员能够更好的理解本技术的技术方案，下面结合附图对本技术做进一步的说明
。
[0026]如图1所示，本申请提出的基于非可见激光的飞机着陆速度测试系统，主要由1套上位计算机
、1
套总控装置和多套激光发射接收装置
(
含三脚架
)
组成
。
[0027]总控装置控制多套激光发射接收装置，并通过接入网络与上位计算机之间进行通讯
。
通过上位计算机测试软件对测试数据进行即时处理分析，得到测速结果
。
该测试系统组成示意图如图1所示
。
[0028]总控装置包含电源模块
、UPS
模块和主控板卡，主控板卡由核心处理器单片机及外
围电路，网线接口，电源接口，信号输入接口，信号输出接口等组成
。
[0029]每套激光发射接收装置
(
图
2)<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于非可见激光的飞机着陆速度测试系统，其特征在于，包括：上位计算机，用于通过测试软件对测试数据进行即时处理分析，得到测速结果；总控装置，用于控制激光发射接收装置，并通过接入网络与上位计算机之间进行通讯；多套激光发射接收装置，用于采集飞机着陆时的测试数据，并通过接入网络将测试数据发送给上位计算机
。2.
根据权利要求1所述的基于非可见激光的飞机着陆速度测试系统，其特征在于：所述总控装置包括电源模块
、UPS
模块和主控板卡，所述主控板卡由核心处理器单片机
、
外围电路
、
网线接口
、
电源接口
、
信号输入接口以及信号输出接口组成
。3.
根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：高飞云，李海旭，张德瑞，安强林，沙恩来，满江涛，张楠，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司系统工程研究院，
类型：新型
国别省市：