【技术实现步骤摘要】
本申请涉及飞机偏转角检测，具体涉及一种飞机舵面偏角测量站位规划方法。
技术介绍
1、在整机装配完成之后，需要进行飞机活动翼面偏转试验，试验过程中控制系统发出偏转指令控制活动翼面进行偏转，该过程需要测量活动翼面实际偏角，并与控制系统的指令值进行对比，若误差较大则需要对舵面操作系统进行校准；
2、但是现有技术中，测量站位的具体点位选择需要依赖工作人员的经验确定，由此导致测量误差无法准确控制。
技术实现思路
1、本申请的主要目的在于提供一种飞机舵面偏角测量站位规划方法，旨在解决现有技术中存在的测量站位准确性低的缺陷。
2、本申请通过以下技术方案实现上述目的：
3、一种飞机舵面偏角测量站位规划方法，包括以下步骤：
4、在待测舵面上设置若干检测标记点；
5、选择检测设备，根据检测误差要求和检测设备的技术参数获取所述检测设备与检测标记点的距离约束；
6、控制待测舵面转动，分别获取各所述检测标记点在至少3个采样运动点的空间坐标，根据各所述空间坐标拟合计算所述检测设备的位移向量和位移起点，其中所述采样运动点包括上极限偏转点、下极限偏转点和若干其他任意运动点；
7、根据所述距离约束、位移向量和位移起点计算目标站位点坐标，移动所述检测设备至目标站位点坐标；
8、设定调节阈值，计算所述检测设备的移动距离，若所述移动距离大于所述调节阈值，则重复步骤获取各所述检测标记点在极限转角处的空间坐标，根据所述空间坐标拟合
9、可选的，检测标记点至少设置3个，各所述检测标记点与待测舵面转动轴之间的间距不小于10cm。
10、可选的，距离约束满足以下关系：其中焦距f，单像素物理尺寸x，横向像素数量为u；a表示测量角度误差；
11、可选的，控制待测舵面转动，分别获取各所述检测标记点在n个采样运动点的空间坐标，根据各所述空间坐标拟合计算所述检测设备的位移向量和位移起点，包括以下步骤：
12、控制待测舵面从上极限偏转点运动至下极限偏转点；
13、在待测舵面的运动轨迹上选取至少3个采样运动点，各所述采样运动点包括上极限偏转点、下极限偏转点和若干其他任意运动点；
14、通过所述检测设备分别获取各所述检测坐标点在各所述采样运动点的坐标m11、m12、...、m1n、m21、m22、...、m2n、...、ma1和ma2、...、man；其中a表示各所述检测标记点的编号；n表示各所述运动采样点的编号；
15、根据所述坐标m11、m12、...、m1n、m21、m22、...、m2n、...、ma1和ma2、...、man拟合计算各检测标记点的转动圆心坐标a1、a2、...、aa和圆方程c1、c2、...、ca；
16、根据各检测标记点的转动圆心坐标a1、a2、...、aa拟合计算待测舵面的转轴l；
17、获取任意检测标记点b在上极限偏转点的坐标md1和下极限偏转点的坐标mdn，根据所述转轴l、所述坐标md1和mdn获取中间转动面及其法向量；
18、获取任意检测标记点b的圆方程cb，结合所述中间转动面及其法向量获取位移起点和位移向量。
19、可选的，获取任意检测标记点b在上极限偏转点的坐标mb1和下极限偏转点的坐标mbn，根据所述转轴l、所述坐标mb1和mbn获取中间转动面及其法向量，包括以下步骤：
20、获取平面p1的表达式及第一单位法向量；其中所述平面p1经过点mb1和转轴l，所述第一单位法向量为所述平面p1的单位法向量；
21、获取平面p2的表达式及第二单位法向量；其中所述平面p2经过点mbn和转轴l，所述第二单位法向量为所述平面p2的单位法向量；
22、计算第三单位法向量，其中所述第三单位法向量为所述转轴的方向向量；
23、根据第一单位法向量与所述第二单位法向量计算中间向量，过所述中间向量和转轴l的平面为中间转动面；
24、根据所述中间向量和所述第三单位法向量计算法向量。
25、可选的，中间向量和法向量满足以下表达式：其中b表示中间向量，i1表示第一单位法向量，i2表示第二单位法向量，i3表示第三单位法向量，q表示法向量。
26、可选的，获取任意检测标记点b的圆方程cb，结合所述中间转动面获取位移起点和位移向量，包括以下步骤：
27、获取检测标记点的圆方程cb和中间转动面；
28、取所述圆方程cb和中间转动面的交点作为位移起点；
29、取所述法向量作为位移向量。
30、可选的，移动距离满足其中(xi,yi,zi)表示移动前站位坐标，(xi+1,yi+1,zi+1)表示目标站位点坐标，i表示坐标编号。
31、可选的，根据所述距离约束、位移向量和位移起点计算目标站位点坐标，包括以下步骤：
32、获取位移起点坐标，设为r0；
33、根据距离约束确定位移量；
34、根据所述位移起点坐标、位移量和位移向量计算目标站位点坐标。
35、可选的，目标站位点坐标满足以下关系式：其中q表示法向矢量。
36、与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：
37、本申请所述站位规划方法首先在待测舵面上设置有若干检测标记点，再选择检测设备，并根据检测误差和检测设备的技术参数计算所述检测设备与检测标记点的距离约束；随后转动待测舵面，并分别在待测舵面的两个极限转角处测量各个检测标记点的空间坐标，根据所述空间坐标计算检测设备的位移向量和位移起点，根据所述距离约束、位移向量和位移起点计算目标站位点坐标，移动所述检测设备至目标站位点坐标；最后计算位移距离，并将位移距离与调节阈值进行比对，当符合要求时结束调节，否则不断调节检测设备的位置直至满足相关要求；
38、与现有技术相比，本申请距离约束根据测量设备的技术参数和测量误差要求确定，通过上述技术措施同时兼顾了检测设备的技术特性和误差要求，有利于提高站位规划的准确度；
39、其次，由于待测舵面偏转过程中，待测舵面表面视角以及测量距离会发生变化，使得测量误差会随着转角发生变化，且检测设备拍摄方向与舵面法向量夹角越大，测量误差越大；当检测设备摆放于舵面偏转中面的法向量方向处时，舵面偏转过程相对于偏转中面对称，测量误差总体最小；
40、本申请所述技术方案通过各个检测标记点坐标拟合计算能够快速确定偏转中面的法向量，将上述法向量作为检测装置的位移方向，能够有效降低测量误差；
41、最后通过设定阈值并多次迭代的方式能够不断缩小理论位置与实际站位点之间的偏差，从而减小因站位偏差而造成的测量误差，进一步提高站位规划的精度。
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1.一种飞机舵面偏角测量站位规划方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种飞机舵面偏角测量站位规划方法，其特征在于，所述检测标记点至少设置3个，各所述检测标记点与待测舵面转动轴之间的间距不小于10cm。
3.根据权利要求1所述的一种飞机舵面偏角测量站位规划方法，其特征在于，所述距离约束满足以下关系：其中焦距f，单像素物理尺寸x，横向像素数量为u；a表示测量角度误差。
4.根据权利要求1所述的一种飞机舵面偏角测量站位规划方法，其特征在于，所述控制待测舵面转动，分别获取各所述检测标记点在n个采样运动点的空间坐标，根据各所述空间坐标拟合计算所述检测设备的位移向量和位移起点，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种飞机舵面偏角测量站位规划方法，其特征在于，所述获取任意检测标记点b在上极限偏转点的坐标Mb1和下极限偏转点的坐标Mbn，根据所述转轴L、所述坐标Mb1和Mbn获取中间转动面及其法向量，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种飞机舵面偏角测量站位规划方法，其特征在于，所述中间向量和法向量满足以
7.根据权利要求1所述的一种飞机舵面偏角测量站位规划方法，其特征在于，所述获取任意检测标记点b的圆方程Cb，结合所述中间转动面获取位移起点和位移向量，包括以下步骤：
8.根据权利要求1所述的一种飞机舵面偏角测量站位规划方法，其特征在于，所述移动距离满足其中(xi,yi,zi)表示移动前站位坐标，(xi+1,yi+1,zi+1)表示目标站位点坐标，i表示坐标编号。
9.根据权利要求1所述的一种飞机舵面偏角测量站位规划方法，其特征在于，所述根据所述距离约束、位移向量和位移起点计算目标站位点坐标，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的一种飞机舵面偏角测量站位规划方法，其特征在于，所述目标站位点坐标Rt满足以下关系式：其中Q表示法向矢量。
...【技术特征摘要】
1.一种飞机舵面偏角测量站位规划方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种飞机舵面偏角测量站位规划方法，其特征在于，所述检测标记点至少设置3个，各所述检测标记点与待测舵面转动轴之间的间距不小于10cm。
3.根据权利要求1所述的一种飞机舵面偏角测量站位规划方法，其特征在于，所述距离约束满足以下关系：其中焦距f，单像素物理尺寸x，横向像素数量为u；a表示测量角度误差。
4.根据权利要求1所述的一种飞机舵面偏角测量站位规划方法，其特征在于，所述控制待测舵面转动，分别获取各所述检测标记点在n个采样运动点的空间坐标，根据各所述空间坐标拟合计算所述检测设备的位移向量和位移起点，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种飞机舵面偏角测量站位规划方法，其特征在于，所述获取任意检测标记点b在上极限偏转点的坐标mb1和下极限偏转点的坐标mbn，根据所述转轴l、所述坐标mb1和mbn获取中间转动面及其法向量，包括以下步骤：
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【专利技术属性】
技术研发人员：秦琪，朱绪胜，周力，陈代鑫，刘磊，刘树铜，马帅，文洲，刘清华，
申请(专利权)人：成都飞机工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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