专利名称：小型直升机桨距角的高精度地面测量方法
技术领域：
本发明主要涉及到直升机桨距角的非接触測量方法领域，特指ー种适用于小型直升机的桨距角的高精度地面测量方法。
背景技术：
小型直升机在制造、安装和地面试验的过程中，需要对桨距角进行测量，桨距角包括总距和周期距。对桨距角的測量主要两类方法ー类是直接測量方法，另ー类是间接測量方法。现有直接測量方法有两种方式，一种是在旋翼桨毂处安装测角装置，如旋转编码器或圆光栅，但由于直升机桨毂结构本身就很复杂，安装和校准要求高，并且测量完成后还必须从桨毂上拆下，因而这种測量方式并不实用。另ー种方法是利用桨距尺或数字水平尺进行测量。常见的桨距尺为机械式，读取精度较低，一般为O. 5度左右，因此多用在航模直升机的人工桨距角调整中。数字水平尺也可用于桨距角測量，但其测量精度也不高，不到
O.I度。因此第二种方法也不能满足飞行控制系统设计的需要。近年来，采用光学測量技术的非接触測量方法得到越来越多的应用，特别是对直升机旋翼运动系统參数，通过采用间接方法测量更具优势。例如，现有方法利用高速摄像技术测量微型旋翼机桨距角，可实现动态飞行条件下的桨距角測量，但对测量装置的硬、软件要求较高，实施的成本和难度较大，对绝大多数资金规模较小的无人直升机研制単位来说无カ实现。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种原理简单、操作简便、实现成本低、測量精度高的小型直升机桨距角的高精度地面測量方法。为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案—种小型直升机桨距角的高精度地面測量方法，其流程为(I. I)将直升机水平放置，在直升机旋翼桨叶所对应的位置安装反射镜，并与直升机旋翼桨叶弦线所在平面垂直；(I. 2)在反射镜与平滑的垂直墙面之间设置激光水准仪，使激光水准仪发出的水平激光束照射在反射镜上；(I. 3)激光水准仪发出水平激光束，经反射镜反射到平滑的垂直墙面上；旋转激光水准仪，将直射在平滑的垂直墙面上的水平激光束标记为水平基准线；测量并记录反射镜的镀银反射面距离平滑的垂直墙面的距离L，測量并记录反射激光束在平滑的垂直墙面上的照射位置与水平基准线之间的距离H ；(I. 4)总距记为α，按下式(I)得到权利要求
1.ー种小型直升机桨距角的高精度地面測量方法，其特征在于，流程为 (I. I)将直升机水平放置，在直升机旋翼桨叶(I)所对应的位置安装反射镜(2)，并与直升机旋翼桨叶(I)弦线所在平面垂直； (1.2)在反射镜(2)与平滑的垂直墙面(4)之间设置激光水准仪(3)，使激光水准仪(3)发出的水平激光束(5)照射在反射镜(2)上； (1.3)激光水准仪(3)发出水平激光束(5)，经反射镜(2)反射到平滑的垂直墙面(4)上；旋转激光水准仪(3)，将直射在平滑的垂直墙面(4)上的水平激光束(5)标记为水平基准线；测量并记录反射镜(2)的镀银反射面距离平滑的垂直墙面(4)的距离L，測量并记录反射激光束(6)在平滑的垂直墙面(4)上的照射位置与水平基准线之间的距离H; (1.4)总距记为α，按下式(I)得到
2.根据权利要求I所述的小型直升机桨距角的高精度地面測量方法，其特征在于，利用永磁铁将反射镜(2)直接吸附固定在桨叶根部。
3.根据权利要求I所述的小型直升机桨距角的高精度地面測量方法，其特征在于，所述反射镜(2)安装在沿直升机旋翼桨叶(I)展向O. 7倍半径所对应的位置处。
4.根据权利要求I或2或3所述的小型直升机桨距角的高精度地面測量方法，其特征在于，在得到直升机总距的基础上进行周期距测量，周期距的测量流程为 (2. I)将反射镜(2)安装在倾斜盘(7)上，測量某一方位上对应平滑的垂直墙面(4)上的反射激光点相对水平激光基准的高度H，然后求得该处的倾斜盘倾角，记为Θ ； (2. 2)变换三次以上反射镜(2)的安装位置，获取倾斜盘(7)圆周不同位置处的反射激光点坐标； (2. 3)对获得的三维空间离散点进行平面拟合； (2. 4)以拟合平面中的一点为圆心，依据直升机桨距调节杆(8)所在倾斜盘(7)的大小取得半径，绘制位于拟合平面上的圆形； (2. 5)求出圆周上每一位置处半径方向的倾斜角Θ，最大值即为倾斜盘(7)的倾角，所在方位角Ψ就是倾斜盘(7)的倾斜方向，分别由下式(2)和(3)得到
全文摘要
一种小型直升机桨距角的高精度地面测量方法，其流程为(1.1)将直升机水平放置，在直升机旋翼桨叶所对应的位置安装反射镜，并与直升机旋翼桨叶弦线所在平面垂直；(1.2)在反射镜与平滑的垂直墙面之间设置激光水准仪，使激光水准仪发出的水平激光束照射在反射镜上；(1.3)激光水准仪发出水平激光束，经反射镜反射到平滑的垂直墙面上；旋转激光水准仪，将直射在平滑的垂直墙面上的水平激光束标记为水平基准线；测量并记录反射镜的镀银反射面距离平滑的垂直墙面的距离L，测量并记录反射激光束在平滑的垂直墙面上的照射位置与水平基准线之间的距离H；(1.4)总距α本发明具有原理简单、操作简便、实现成本低、测量精度高等优点。
文档编号G01B11/26GK102749045SQ201210259908
公开日2012年10月24日 申请日期2012年7月25日 优先权日2012年7月25日
发明者彭学锋, 李治斌, 薛小波, 郑志强, 鲁兴举 申请人:中国人民解放军国防科学技术大学