一种多旋翼无人飞行器性能测试平台的制作方法_2

文档序号:10134712阅读:来源:国知局
多旋翼无人飞行器性能测试平台实现的多旋翼无人飞行器抗风性能测试方法,其特征在于,包括如下步骤:
[0028]a.将安装好套环的多旋翼无人飞行器套在测试平台的立柱上,给被测飞行器添加适当的载荷,并将测试平台及飞行器移至风洞试验段中;
[0029]b.接通飞行器及测试平台电源,遥控多旋翼无人飞行器飞行至合适的高度,让其处于定高自稳飞行状态;
[0030]c.由小到大逐步调整风洞试验段中的风速,使被测的多旋翼无人飞行器置于不同等级风速的风洞环境中飞行;
[0031]d.数据采集单元根据设定的频率记录多旋翼无人飞行器从起飞到测试结束期间:遥控器油门开度,电流传感器、测距传感器、机上运动姿态传感器和工况传感器输出的数据以及各关键部件的热像,并发送至数据分析单元处理,数据分析单元经抗风性能分析计算得出飞行器的抗风性能参数并生成相应的性能参数报告;
[0032]所述抗风性能计算方法为:当风速等级为k(k是明确的风速等级)时,机上运动姿态传感器输出无人飞行器的机身倾斜角度为a k,通过不断增加风速等级至n,无人飞行器最终会由于倾斜角度<^过大而失去平衡,即被测无人飞行器的最大抗风等级为n-Ι ;且对比在不同等级风速时电流传感器所得的电流值I及其他传感器所得的与稳定状态时相比的偏移值S来综合分析无人飞行器在不同等级风速时其抗风性能的好坏,电流值I越小和偏移值s越小,抗风能力越强。
[0033]—种应用上述多旋翼无人飞行器性能测试平台实现的多旋翼无人飞行器稳定性能测试方法,其特征在于,包括如下步骤:
[0034]a.将安装好套环的多旋翼无人飞行器套在测试平台的立柱上;
[0035]b.接通飞行器及测试平台电源,连接好机上运动姿态传感器,遥控多旋翼无人飞行器飞行至合适的高度,让其处于定高自稳飞行状态;
[0036]c.用外力给多旋翼无人飞行器施加外部扰动激励信号,例如载荷中药箱的浪涌、随机风等,并同步记录扰动激励信号的输入时间和强度;
[0037]d.数据采集单元根据设定的频率记录扰动激励信号输入后多旋翼无人飞行器机上运动姿态传感器及工况传感器输出的数据以及各关键部件的热像,并发送至数据分析单元处理,数据分析单元结合飞行器抗扰动恢复达到稳态的时间,经稳定性能分析计算得出飞行器的稳定性能参数并生成相应的性能参数报告;
[0038]所述稳定性能的计算方法为:在被测无人飞行器的一侧加以不同程度的扰动信号R,无人飞行器机身会发生摇晃及倾斜,最终会因为扰动信号过大导致倾斜角度过大而失去平衡,当无人飞行器失去平衡时的扰动信号Rk即为被测无人飞行器的极限扰动值,对比机上运动姿态传感器输出的由扰动信号R1、R2、……、Rk i引起的无人飞行器摇晃的幅度值A及恢复平衡的时间值T来分析被测无人飞行器稳定性能的好坏,在某一等级的扰动信号R下,飞行器摇晃的幅度值A越小和恢复平衡的时间T越小,表示飞行器的稳定性能越好。
[0039]—种应用上述多旋翼无人飞行器性能测试平台实现的多旋翼无人飞行器可靠性能测试方法,其特征在于,包括如下步骤:
[0040]a.将安装好套环的多旋翼无人飞行器套在测试平台的立柱上,给被测飞行器添加适当的载荷;
[0041]b.根据不同的可靠性指标测试需求,设定不同的可靠性验证试验(包括:高温测试、高湿测试、高温高湿测试、盐雾测试、振动测试、淋雨测试、粉尘测试、药液挥发物腐蚀性测试、满载测试等),将飞行器置于相应的验证试验测试环境中;
[0042]c.接通飞行器及测试平台电源,遥控多旋翼无人飞行器飞行至合适的高度,让其处于定高自稳飞行状态;
[0043]d.数据采集单元根据设定的频率记录不同验证试验测试环境中多旋翼无人飞行器机上运动姿态传感器和工况传感器输出的数据以及各关键部件的热像,并发送至数据分析单元处理,数据分析单元结合飞行器的平均无故障工作间隔时间、飞行任务成功率、可靠度、累积失效概率,经可靠性能分析计算得出飞行器的可靠性能参数并生成相应的性能参数报告。例如:
[0044]高温可靠性能测试的测试方法为:将测试平台及飞行器置于40°C左右的高温环境中并搭载一定的载荷持续飞行20min左右,通过计算总飞行次数中的失败次数来评估其高温环境下的可靠度,即U = 1-失败飞行次数/总飞行次数;
[0045]满载可靠性测试的测试方法为:将测试平台及飞行器在正常飞行环境中搭载额定载荷(即额定功率)飞行,通过计算统计无人飞行器的平均故障间隔时间来评估其满载测试下的可靠性能。
[0046]其余可靠性能测试参照上述方法来进行,方法原则是在设定的测试条件下结合飞行器的平均无故障工作间隔时间来进行评估。
[0047]本实用新型的工作原理是:
[0048]本实用新型的多旋翼无人飞行器性能测试平台中,利用底座、立柱和顶架将多旋翼无人飞行器限定在特定的位置进行各种飞行状态模拟,由于所述立柱的上下两端与顶架、底座通过万向轴承连接,使得立柱可以在空间上灵活地摆动,所述多旋翼无人飞行器通过套环可滑动地连接在立柱上,使得多旋翼无人飞行器的模拟飞行可尽可能地接近真实环境;利用性能测试仪器对测试状态下的各个参数进行检测,并利用计算处理中心对检测到的数据进行分析获得性能测试结果。
[0049]本实用新型与现有技术相比具有以下的有益效果:
[0050]1.由于所述立柱的上下两端与顶架、底座通过万向轴承连接,使得立柱可以在空间上灵活地摆动,多旋翼无人飞行器通过套环可滑动地连接在立柱上进行模拟真实飞行,飞行试验环境更接近于真实环境;测试出的关于无人飞行器的各个性能指标更准确可靠,具有更好的参考价值。此外,底座和顶架上设有滑动装置,立柱连接在滑动装置上,这种结构可使测试平台能够灵活地适应各种尺寸和结构的多旋翼飞行器的安装和测试,使测试平台具有很宽的适应性。
[0051]2.本实用新型通过获取各个位置处传感器的信号并进行处理,就能得出关于无人飞行器的载荷性能、抗风性能、稳定性能、可靠性能等多种性能参数,实现了无人飞行器性能指标参考的全面性,更有利于用户的选择。
[0052]3.本实用新型测试平台的优选方案中,立柱的上下两端设有上限位销和下限位销,限位销由套设在立柱上的圆环状阻尼器构成,这种带有阻尼器上下限位销,可避免无人飞行器在测试中因过载或意外等情况所致的坠毁事故,极大地减少了损失,从而降低了测试成本。
[0053]4.本实用新型测试平台设有环绕在四周的外部围网,用于整个测试平台的安全防护,即可保护测试中的飞行器免受外部干扰,又可避免测试过程中飞行器发生射桨等危险故障时对附近测试工作人员的安全威胁。
[0054]5.本实用新型地面测试仪器的影像设备包括能记录温度变化情况的热像仪,该仪器安装于外部围网的支架上,可全面记录飞行器各部件的温度实时变化情况,更有利于对测试过程中各部件的工作状态进行全面准确地评估。
【附图说明】
[0055]图1为本实用新型的多旋翼无人飞行器性能测试平台的一个【具体实施方式】的结构示意图。
[0056]图2为本实用新型的多旋翼无人飞行器性能测试平台的底座平面示意图。
[0057]图3为图1所示多旋翼无人飞行器性能测试平台的工作流程图。
【具体实施方式】
[0058]下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述,但本实用新型的实施方式不限于此。
[0059]实施例1
[0060]参见图1和图2,本实用新型的多旋翼无人飞行器4性能测试平台包括底座3、立柱2、顶架1、性能测试仪器和计算处理中心,此外还包括环绕在四周的外部围网;其中:
[0061]所述立柱2的底部通过球头万向轴承303连接在底座3上,该立柱2的顶部通过球头万向轴承103连接在顶架1上;所述顶架1通过弹性拉索104悬挂在外部刚性体上,所述弹性拉索104用于在测试初始时保持立柱垂直;顶架1为中空支架;所述多旋翼无人飞行器4的支架上设有套环203,该套环203套在所述立柱2上形成滑动结构。
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