一种多旋翼无人飞行器性能测试平台的制作方法_3

文档序号:10134712阅读:来源:国知局
[0062]所述外部围网包括围网支架和柔性织网,用于整个测试平台的安全防护。
[0063]参见图3,所述性能测试仪器包括设置在多旋翼无人飞行器4上的用于测量多旋翼无人飞行器飞行姿态信息及工况信息的机上测试仪器,以及设置在所述测试平台上的用于测量多旋翼无人飞行器的外部响应信息的地面测试仪器。其中,所述机上测试仪器包括运动姿态传感器ZYX-S2及工况传感器;所述地面测试仪器包括电流传感器XA-1-100A、拉力传感器PST-20KG、测距传感器、水平仪以及影像设备FLIR T-400,其中,所述电流传感器XA-1-100A用于测量多旋翼无人飞行器电控系统的工作电流,该电流传感器XA-1-100A设在电源供电线路上;所述拉力传感器PST-20KG用于测量多旋翼无人飞行器的升力,该拉力传感器PST-20KG的下端连接在底座3上,上端连接在多旋翼无人飞行器的机身上;所述测距传感器用于测量多旋翼无人飞行器的飞行高度,该测距传感器设置于底座3上;所述水平仪用于测量平台的水平情况,该水平仪设置于底座3平面上;所述影像设备FLIR T-400用于摄制测试过程并记录多旋翼无人飞行器各关键部件的热像,该影像设备FLIR T-400设置于外部围网支架上。
[0064]所述计算处理中心包括数据采集单元(ART USB2831)和数据分析单元(Labview软件),数据采集单元(ART USB2831)用于将性能测试仪器中采集到的测试信号发送给数据分析单元;所述数据分析单元(Labview软件)用于根据数据采集单元(ART USB2831)获取的测试信号进行运算和存储,获得多旋翼无人飞行器性能测试结果。
[0065]参见图1和图2,所述底座3的上侧设有下滑动装置,该下滑动装置包括沿径向设置在底座3上的下滑轨301以及设置在下滑轨301上的下滑块302,所述立柱2的下端通过球头万向轴承303连接在下滑块302上;当下滑块302调节到确定位置后,可以通过拧紧下滑块302上表面的螺丝使其固定在下滑轨301上的确定位置;所述下滑轨301为双轴心导轨。所述顶架1的下侧设有上滑动装置,该上滑动装置包括沿径向设置在顶架1上的上滑轨101以及设置在上滑轨101上的上滑块102,所述立柱2的上端通过球头万向轴承103连接在上滑块102上;当上滑块102调节到确定位置后,可以通过拧紧上滑块102上的螺丝使其固定在上滑轨101上的确定位置。通过设置下滑动装置和上滑动装置,可以根据多旋翼无人飞行器4的形状和机臂的长短来调节立杆2的位置,使得本实用新型的测试平台可以适用于对不同尺寸的多旋翼无人飞行器进行测试。
[0066]参见图1和图2,所述底座3的中部设有重力块304,以降低整个测试平台的重心,增加其稳定性;所述底座3上设有安装孔305,用于将下滑动装置固定于底座3上,且底座3上设有不同角度的安装孔305,可根据需要调下整滑动装置的固定位置以适应不同种类的多旋翼无人机,如四旋翼、六旋翼或八旋翼等等。
[0067]参见图1,所述立柱的上下两端设有上限位销201和下限位销202,所述上限位销201和下限位销202之间的立柱2表面设有刻度。所述上限位销201和下限位销202分别用于限定多旋翼无人飞行器4的飞行高度上限和起飞位置;所述刻度用于指示多旋翼无人飞行器4的高程位置。所述上限位销201和下限位销202由套设在立柱2上的圆环状阻尼器构成,用于给多旋翼无人飞行器6到达最高位和最低位时起到缓冲减震作用。
[0068]参见图3,所述运动姿态传感器是全球定位系统定位传感器或陀螺仪ZYX-S2或航姿参考系统或惯性测量单元,用于测量多旋翼无人飞行器的运动姿态参数,该运动姿态参数包括位置、速度、高度、航向和倾角;所述工况传感器是工作温度传感器PT100、转速传感器或振动传感器中的一种或多种。
[0069]参见图3,所述计算处理中心是计算机,数据采集单元(ART USB2831)和数据分析单元(Labview软件)安装于计算机中。数据采集单元(ART USB2831)的输入接口通过有线或无线方式与性能测试仪器的输出接口连接;数据采集单元(ART USB2831)采集到的信号发送给数据分析单元(Labview软件)处理和储存;数据分析单元(Labview软件)由数据通讯协议栈、系统自检模块、数据同步采集模块、数据转换存储模块、数据处理分析模块、性能参数成图输出模块及系统维护模块组成。
[0070]所述立柱2为由轻质刚性材料制成的圆杆,数量为多根,各立柱之间保持平行。
[0071]参见图1?图3,本实用新型的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载荷性能测试方法,包括如下步骤:
[0072]a.将安装好套环203的多旋翼无人飞行器4套在测试平台的立柱2上,将拉力传感器PST-20KG连接于飞行器机身的重心垂直轴上;
[0073]b.接通飞行器及测试平台电源,遥控多旋翼无人飞行器4飞行至合适的高度,绷紧机身与拉力传感器PST-20KG的连接绳索,然后逐渐加大遥控油门至油门最大值;
[0074]c.数据采集单元(ART USB2831)根据设定的频率记录多旋翼无人飞行器4从起飞到油门推至最大值期间:遥控器油门开度,拉力传感器PST-20KG、电流传感器XA-1-100A、测距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(Labview软件)处理,数据分析单元(Labview软件)经载荷性能分析计算得出无人飞行器的载荷性能参数并生成相应的性能参数报告;
[0075]所述载荷性能参数包括额定载荷和极限载荷,其中:
[0076]所述额定载荷是指:当绷紧机身与拉力传感器PST-20KG的连接绳索后,逐渐加大油门开度,冋时电流I也在增加,当V供电电压*ι单个电机电流=p单个电机额定功率时,记录此时拉力传感器PST-20KG的读数F为该飞行器的额定载荷值;
[0077]所述极限载荷是指:当绷紧机身与拉力传感器PST-20KG的连接绳索后,逐渐加大油门至100%,持续运转一定的时间后若飞行器未出现异常,记录持续时间及此时拉力传感器PST-20KG的读数F为该飞行器的极限载荷值。
[0078]参见图1?图3,本实用新型的应用上述多旋翼无人飞行器4性能测试平台实现的多旋翼无人飞行器4抗风性能测试方法,包括如下步骤:
[0079]a.将安装好套环203的多旋翼无人飞行器4套在测试平台的立柱2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;
[0080]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;
[0081]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;
[0082]d.数据采集单元(ART USB2831)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XA-1-100A、测距传感器、机上运动姿态传感器ZYX-S2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(Labview软件)处理,数据分析单元(Labview软件)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;
[0083]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ZYX-S2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α η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ΧΑ-1-100Α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。
[0084]参见图1?图3,本实用新型的应用上述多旋翼无人飞行器6性能测试平台实现的多旋翼无人飞行器4稳定性能测试方法,包括如下步骤:
[0085]a.将安装好套环203的多旋翼无人飞行器
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