基于直线位移法的飞机平尾偏转角度测量方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种飞机平尾偏转角度测量方法，尤其涉及一种基于直线位移法的飞 机平尾偏转角度测量方法。
【背景技术】
[0002] 飞控系统的功能性试验中，对飞机平尾角度进行测量，平尾全程偏转角度小（〈 5° )。偏转角度分多个区间，试验时人工手动的对平尾进行偏转操作，每个区间偏转的角度 更小。
[0003] 传统的平尾角度测量，采用高精度角度测量装置，安装在平尾旋转面上，手动对平 尾进行偏转设置，平尾从第一种状态A运动到第二种状态B、第三种状态C，采集角度测量模 块的角度，并对多种状态进行角度平均、滤波等处理，最终计算出平尾的区间运动角度。
[0004] 上述传统的方法测量角度精度低、不稳定，无法单独测量一个偏转区间的角度，测 量角度受外部振动影响较大;这是因为:传统的方案采用高精度角度测量装置测量平尾角 度，将角度测量装置安装在平尾上，通过角度传感器测量出角度，而传感器在小角度范围内 的测量稳定性低、准确度低，而且平尾在偏转过程中，外部在电动机构使平尾产生振动，振 动产生的角度噪声比实际角度还要大，在软件计算时，无法完全将真实角度计算出来，因此 测量出的角度数据误差大。
[0005] 飞机平尾的运动主要是利用平尾运动作动器旋转产生垂直位移，带动平尾相对于 固定轴旋转，使平尾产生水平上下的偏转角度;平尾与丝杆通过螺纹连接，丝杆上固定安装 有平尾配平作动器。本发明就是结合这种平尾运动和结构实现平尾偏转角度测量。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种将传感器安装于平尾以外位 置的基于直线位移法的飞机平尾偏转角度测量方法。
[0007] 本发明通过以下技术方案来实现上述目的： 一种基于直线位移法的飞机平尾偏转角度测量方法，所述平尾与竖直的丝杆的上端通 过螺纹连接，所述丝杆上固定安装有平尾配平作动器，所述飞机平尾偏转角度测量方法包 括以下步骤： (1) 在位于所述平尾配平作动器下方的位置安装一个靠近所述丝杆且与所述丝杆没有 接触的定滑轮，在所述平尾和所述丝杆以外与所述定滑轮等高的位置安装拉线位移传感 器，定义所述拉线位移传感器与所述定滑轮之间的距离为L3，将所述拉线位移传感器的拉 线头拉出并置于所述定滑轮绕线90°转向时的转角处，通过所述拉线位移传感器测出L3的 数值； (2) 将所述拉线位移传感器的拉线头绕过所述定滑轮后沿所述丝杆竖直向上并固定于 安装位置c，所述安装位置c位于所述平尾配平作动器安装于所述丝杆的位置，定义所述定 滑轮与所述安装位置c之间的距离为L4+L5，通过所述拉线位移传感器测出L4+L5的数值； (3) 手动控制所述平尾旋转，所述丝杆在螺纹传动作用下带动所述平尾配平作动器竖 直向下移动，所述安装位置c跟随向下移动，且所述拉线位移传感器的拉线自动收回，定义 所述安装位置c竖直向下移动后与所述定滑轮之间的距离为L4,通过所述拉线位移传感器 测出L4的数值； (4) 根据测出的L3、L4、L4+L5的数值，以及所述拉线位移传感器的拉线在所述定滑轮处 90°转向的关系，根据三角形关系计算出平尾偏转角度。
[0008] 本发明的有益效果在于： 本发明通过将距离测量工具一一拉线位移传感器安装于平尾和丝杆以外的位置，不受 平尾和丝杆运动影响，抗干扰、振动能力显著加强，并利用拉线位移传感器的拉线在定滑轮 处90°转向的关系，根据三角形关系计算得到平尾偏转角度，具有测量精确度高、稳定性高、 可靠性高、成本低的优点。
【附图说明】
[0009] 图1是本发明所述基于直线位移法的飞机平尾偏转角度测量方法采用的测量装置 的结构示意图。
【具体实施方式】
[0010] 下面结合附图对本发明作进一步说明： 如图1所示，本发明所述基于直线位移法的飞机平尾偏转角度测量方法中，平尾1与竖 直的丝杆2的上端通过螺纹连接，丝杆2上固定安装有平尾配平作动器3,所述飞机平尾偏转 角度测量方法包括以下步骤： (1) 在位于平尾配平作动器3下方的位置安装一个靠近丝杆2且与丝杆2没有接触的定 滑轮4,在平尾1和丝杆2以外与定滑轮4等高的位置安装拉线位移传感器5,定义拉线位移传 感器5与定滑轮4之间的距离为L3,将拉线位移传感器5的拉线头拉出并置于定滑轮4绕线 90°转向时的转角处，通过拉线位移传感器5测出L3的数值； (2) 将拉线位移传感器5的拉线头绕过定滑轮4后沿丝杆2竖直向上并固定于安装位置 c，安装位置c位于平尾配平作动器3安装于丝杆2的位置，定义定滑轮4与安装位置c之间的 距离为L4+L5，通过拉线位移传感器5测出L4+L5的数值； (3) 手动控制平尾1旋转，丝杆2在螺纹传动作用下带动平尾配平作动器3竖直向下移 动，安装位置c跟随向下移动，且拉线位移传感器5的拉线自动收回，定义安装位置c竖直向 下移动后与定滑轮4之间的距离为L4，通过拉线位移传感器5测出L4的数值； (4) 根据测出的L3、L4、L4+L5的数值，以及拉线位移传感器5的拉线在定滑轮4处90°转 向的关系，根据三角形关系计算出平尾偏转角度。
[0011] 上述步骤⑷中，有两种方法可以计算出平尾偏转角度，分别如下： 第一种:如图1所示，定义安装位置c运动前与拉线位移传感器5之间的连线长度为L1， 定义安装位置c运动后与拉线位移传感器5之间的连线长度为L2,根据L3对应的一个直角 边、安装位置c运动前的L4+L5对应的一个直角边和L1对应的一个斜边构成的直角三角形， 且已知L3和L4+L5的数值，可以计算L1对应的斜边与L3对应的直角边之间的角度#，计算公 式为/ = 十_)/減)，根据L3对应的一个直角边、安装位置c运动后的μ对应 的一个直角边和L2对应的一个斜边构成的直角三角形，且已知L3和L4的数值，可以计算L2对应 的斜边与L3对应的直角边之间的角度多，计算公式为#= arctan(M/i；:3)，从而可计算得 到平尾偏转角度汉，计算公式为：《 二 7-户=arctan((Z4 + Z.5)/ Z.3) - arctan(i4 / Z.3)。
[0012] 第二种:如图1所示，定义与第一种相同，再定义安装位置c运动前与运动后之间的 距离为L5，则L5=L4-L5，根据L1对应的一个斜边、L2对应的一个斜边和L5对应的一个斜边构 成的斜边三角形，且已知L1、L2和L5的数值，可以直接计算出L1对应的斜边和L2对应的斜边 之间的夹角即平尾偏转角度汉，这是已知三边求内角角度的三角形计算，是现有常规技术， 在此不作具体说明。
[0013] 上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是 不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利 的权利保护范围内。
【主权项】
1. 一种基于直线位移法的飞机平尾偏转角度测量方法，所述平尾与竖直的丝杆的上端 通过螺纹连接，所述丝杆上固定安装有平尾配平作动器，其特征在于:所述飞机平尾偏转角 度测量方法包括以下步骤： (1) 在位于所述平尾配平作动器下方的位置安装一个靠近所述丝杆且与所述丝杆没有 接触的定滑轮，在所述平尾和所述丝杆以外与所述定滑轮等高的位置安装拉线位移传感 器，定义所述拉线位移传感器与所述定滑轮之间的距离为L3，将所述拉线位移传感器的拉 线头拉出并置于所述定滑轮绕线90°转向时的转角处，通过所述拉线位移传感器测出L3的 数值； (2) 将所述拉线位移传感器的拉线头绕过所述定滑轮后沿所述丝杆竖直向上并固定于 安装位置c，所述安装位置c位于所述平尾配平作动器安装于所述丝杆的位置，定义所述定 滑轮与所述安装位置c之间的距离为L4+L5，通过所述拉线位移传感器测出L4+L5的数值； (3) 手动控制所述平尾旋转，所述丝杆在螺纹传动作用下带动所述平尾配平作动器竖 直向下移动，所述安装位置c跟随向下移动，且所述拉线位移传感器的拉线自动收回，定义 所述安装位置c竖直向下移动后与所述定滑轮之间的距离为L4,通过所述拉线位移传感器 测出L4的数值； (4) 根据测出的L3、L4、L4+L5的数值，以及所述拉线位移传感器的拉线在所述定滑轮处 90°转向的关系，根据三角形关系计算出平尾偏转角度。
【专利摘要】本发明公开了一种基于直线位移法的飞机平尾偏转角度测量方法，平尾与竖直的丝杆的上端通过螺纹连接，丝杆上固定安装有平尾配平作动器，所述方法包括以下步骤：在位于平尾配平作动器下方的位置安装一个靠近丝杆且与丝杆没有接触的定滑轮，在平尾和所述丝杆以外与定滑轮等高的位置安装拉线位移传感器；将拉线位移传感器的拉线头绕过定滑轮后沿丝杆竖直向上并固定于安装位置c；手动控制平尾旋转，丝杆和安装位置c向下移动；根据测出的相关数值计算出平尾偏转角度。本发明通过将距离测量工具——拉线位移传感器安装于平尾和丝杆以外的位置，不受平尾和丝杆运动影响，抗干扰、振动能力显著加强，具有测量精确度高、稳定性高、可靠性高、成本低的优点。
【IPC分类】G01B21/22
【公开号】CN105547230
【申请号】CN201610063117
【发明人】唐海龙
【申请人】成都康拓兴业科技有限责任公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年1月30日