专利名称：一种火箭降落伞火焰信号发射高度的测试方法
技术领域：
本发明涉及一种火箭降落伞火焰信号发射高度的测试方法，属于船舶救生工具技术领域。
背景技术：
火箭降落伞是船舶上重要的救生工具，向空中发射至一定高度后，能悬挂于降落伞下持续燃烧一定时间，并发出具有一定发光强度的红光，且以缓慢速度降落，释放求救信号。该产品具有其相关设计参数要求，需要进行相关实验，测量发射高度的参数，进而结合秒表计算出降落时间，降落速度等参数。故火箭降落伞火焰信号的高度测量是整个测试项目中的重中之重。 火箭降落伞火焰信号是在紧急情况下，通过施放火焰烟雾来发出求救信号，告知施救位置的救生用具之一。其能发射至300米以上的高空，发出明亮的红光，在能见度良好的夜空，可见距离达12海里。火箭降落伞火焰信号弹在发射后，由火箭助推至300米以上的高空，附带的降落伞打开，用于保持高度，其下降速度不大于5米/秒；信号弹发出明亮的红光，持续燃烧时间大于40秒以上。信号弹的发射高度值决定了施救人员能够在足够远的距离上发现目标方位，便于进一步采取营救措施。但是，火箭降落伞火焰信号发射后，在空中会受到风力影响，当上升到最高点的时候，其垂直点已不是发射的位置，目前在对火箭降落伞火焰信号发射高度测量时，一般不考虑其因风力而产生的横向位移，因此，测量结果是不准确的。如果需要考虑风力的影响，需要建立测高模型，现有技术的测高模型参见图1，选取宽阔场地，在场地内，选取相隔较长距离的两点，由于国标GB4543-2008规定了“火箭发射高度不应低于300m”，因为测角度用的全站仪和经纬仪都有一个合适的仰角范围，为了保证测量的精度，一般两点距离为600m左右，通过在两点分别放置全站仪和经纬仪，在两点中点，即图1中箭头处放置烟火信号弹，测试、计算如图中的各个角度，最终计算出火箭降落伞火焰信号的发射高度。这种测试方法需要一个相对较大的场地，宽度至少600米以上，而实际测量地点，很难找到如此宽阔的场地，因此该测试方法对土地面积要求太大，不易于实际测量。
发明内容
本发明实际需要解决的技术问题是:现有技术对于火箭降落伞火焰信号发射高度的测量，或不考虑风力造成其横向偏移，造成高度测量不准确，或需要很大的场地，不易实现。为了解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案:一种火箭降落伞火焰信号发射高度的测试方法，所述测试方法包括:选取发射点O点，AO向设为X轴，与X轴水平垂直方向设为Y轴，距离O点水平距离为M处设置两个观测点A、B，Z AOB的范围在45°到135°之间，BO向与Y轴夹角定义为Θ，ΖΑ0Β>90°时，Θ为负，Z AOB <90°时，Θ为正；调整面AOB水平；火箭降落伞发射上升至高点C闪光，自高点C垂直面AOB的点为垂点T，Z TAC设为β，Z TAO定义为a 1；Z TBO定义为α 2 'K、B、O点设置角度测量仪器测量θ、β、α ” α2 ;根据θ、β、α ”α2，Μ，计算发射高度值。进一步的，所述M=300m。进一步的，使用全站仪的激光测距功能调整0A、OB的距离及调整面AOB水平。进一步的,使用经纬仪测量θ、β、α 1，α 2。进一步的，所述Θ选定为O。本发明的特点在于:利用设定一个发射点0，两个观测点Α、B，调整AOB面水平，使用角度测量仪器，例如经纬仪，对火箭降落伞信号弹的发射轨迹进行追踪，知道信号弹发射至最高点时，发出亮光，捕捉到亮光所在位置，测出图3中的β、α 1; %三个角度，结合0Α、OB的距离，计算出火箭降落伞的垂直发射高度。本发明的有益效果在于:I)对火箭降落伞信号发射高度测量准确，误差小。2)测量地点所 需面积从约600m*600m降低至约300m*300m，所需面积仅为原先的
四分之一，大大降低了场地要求，提高了测量的可操作性。3)利用现有的仪器，建立火箭降落伞烟火信号弹测高模型，并根据测高模型推算出测高公式，最终实现对于垂直发射高度的测试，科学、准确、简便、快速。
图1是现有技术火箭降落伞信号发射高度的测试方法示意图。图2是本发明火箭降落伞信号发射高度测试方法对发射点和观测点设定的示意图。图3是本发明火箭降落伞信号发射高度测试方法测高模型的结构示意图。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明进一步说明。本实施例的测量方法采用仪器包括:全站仪、经纬仪、脚架、秒表、配单棱镜对中杆架、风速仪、对讲机等设备的组合。测量的人员需要经过培训，了解测高的原理，熟练掌握全站仪、经纬仪的架设方法，移动目标的观测方法，并做好协同配合。准备合适的火箭降落伞火焰信号弹的发射脚架。发射人员应熟悉信号弹的使用方法。参见图2，发射前，注意场地的气象条件。做好场地选取、发射点O、距离O点各300m选取观测点A、B，建立三维坐标轴，OA为第一测量基线，OB为第二测量基线，AO向为X轴向，BO向与Y轴夹角在45° -135°之间。测试场地风速要求:采用风速仪，确保场地地面风力等级在5级和风以下进行测量，避免风力对火箭降落伞火焰信号弹发射的过度影响。
测试水平面的确定:0点取火焰信号弹发射角架上的火箭降落伞火焰信号弹安装中点，发射点O架设全站仪，分别在A、B点通过配单棱镜对中杆架标定两点位置，确保A、B点水平方向高度一致，利用全站仪的激光测距功能来调整水平度，确保A、B、O三点的架设高度保持在同一水平面上，即XOY观测面水平，如图2所示，XOY的观测平面与发射方向OZ垂直，形成笛卡尔坐标系。调节0A、OB距离为300米，记录两点的高度值，BO与Y轴的夹角定义为θ，Θ在-45° -45°之间，Z AOB >90°时，Θ为负，Z AOB <90°时，Θ为正，记录Θ值用于
高度计算。安装固定发射架于O点、安装全站仪、经纬仪于A点、B点。利用全站仪的激光测距功能校准水平高度，全站仪、经纬仪测量前安装弯管目镜方便大角度观测，由于当信号弹发射到最高点时再进行对焦已来不及，因此将全站仪、经纬仪目镜焦距事先调节在425米处聚焦，便于快速观测，调节好仪器的其它设置做好测量准备。观测角度测量与协同测量，当火箭降落伞火焰信号弹发射升空后，A、B点同时选用粗瞄准器跟踪信号弹的发射轨迹。当信号弹开始发出明亮的红光时，此时为烟火信号弹的发射最高点，并适当调节目镜观测，并记录观测的天顶距和水平角，β=90° -A点的天顶距，水平角即α工和α 2。高度值的计算:如图3所示，根据记录的三组天顶距、水平角，按公式:
权利要求
1.一种火箭降落伞火焰信号发射高度的测试方法，其特征在于，所述测试方法包括: a、选取发射点O点，AO向设为X轴，与X轴水平垂直方向设为Y轴，距离O点水平距离为M处设置两个观测点A、B，Z AOB的范围在45°到135°之间，BO向与Y轴锐角夹角定义为0 ; b、调整面AOB水平； C、火箭降落伞发射上升至高点C闪光，自高点C垂直面AOB的点为垂点T，Z TAC设为β , Z TAO定义为α ρ Z TBO定义为α 2 ； d、A、B、O点设置角度测量仪器测量θ、β、αρ α2 ； e、根据Μ、θ、β、αρ α 2，计算发射高度值。
2.如权利要求1所述的测试方法，其特征在于:所述M=300m。
3.如权利要求1或2所述的测试方法，其特征在于:使用全站仪的激光测距功能调整0A、OB的距离及调整面AOB水 平。
4.如权利要求1或2所述的测试方法，其特征在于:使用经纬仪测量θ、β、αρ α 2。
5.如权利要求1或2所述的测试方法，其特征在于:所述Θ选定为O。
全文摘要
本发明涉及一种火箭降落伞火焰信号发射高度的测试方法，其特征在于，所述测试方法包括选取发射点O点，AO向设为X轴，与X轴水平垂直方向设为Y轴，距离O点水平距离为M处设置两个观测点A、B，∠AOB的范围在45°到135°之间，BO向与Y轴锐角夹角定义为θ；调整面AOB水平；火箭降落伞发射上升至高点C闪光，自高点C垂直面AOB的点为垂点T，∠TAC设为β，∠TAO定义为α1，∠TBO定义为α2；A、B、O点设置角度测量仪器测量θ、β、α1，α2；根据M、θ、β、α1，α2，计算发射高度值。本发明大大降低了火箭降落伞火焰信号测高的场地面积要求，提高了测量的可操作性。
文档编号G01C5/00GK103234518SQ20131009820
公开日2013年8月7日 申请日期2013年3月25日 优先权日2013年3月25日
发明者石瑞, 陈寅杰 申请人:中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所