超音速下压力分布测量飞行试验研究

本文主要对超音速下的压力分布测量飞行试验技术进行了研究。文中首先对压力分布测量的试验方法、测试原理、试验飞机、测试设备等进行了简要介绍。然后重点研究了飞行试验数据处理方法,得出了超音速飞行试验中压力系数的计算公式。最后给出了飞行试验结果误差分析,并得出了测量结果不确定度的计算方法。国内在超音速气动力飞行试验领域内的研究还非常少,本文中所给出的计算方法可为今后的飞行试验提供参考。     

飞机结构载荷测量应变电桥热输出修正方法

针对近年来在飞机结构载荷测量飞行试验过程中发现的结构温度对载荷测量结果影响的问题,在分析载荷测量应变电桥热输出产生的原因和机理基础上,提出一种基于多项式拟合的应变电桥热输出分析和修正方法。通过地面温度试验验证了该方法的有效性,并利用该方法对多型飞机结构载荷飞行试验实测结果进行修正,取得了良好的修正效果,有效地提高了载荷测量的精准度。研究成果为飞机结构载荷测量应变电桥热输出修正提供了适用的理论依据和工程方法,对飞机结构载荷飞行试验验证起到了重要的支撑作用。     

基于图像测量技术的飞机着陆段运动测量

介绍了利用数字高速像机对飞机着瞬间运动参数测量的方法。通过合理选取测量区域,布设测量站点,利用多台摄影机联合组网等措施扩展测量范围,解决了由于飞行员难以把握着陆点位置而失去对关键点的测量问题。同时,应用摄影测量原理,对高速像机进行标校,解算出其畸变参数,并获得正摄影像,进而对起落架机轮及机身测量标志进行基于亚像素的跟踪判读。对判读数据进行处理,得到了飞机着陆道面段的运动轨迹、速度等数据。结合真实飞行试验对测量结果进行了分析,数据结论准确。     

飞机主动式余度作动舵面铰链力矩飞行测量方法

现代飞机舵面大多采用主动式余度作动系统。这种系统固有的力纷争现象,导致传统的基于原位载荷校准试验的飞机结构载荷测量方法,不再适用于现代飞机操纵舵面铰链力矩飞行测量。提出了一种基于离位载荷校准试验和原位载荷验证试验的飞机舵面铰链力矩测量方法,建立了相应的载荷测量模型,分析确定了铰链力矩测量精准度的影响因素,给出了可能引起的系统误差的验证和修正方法,形成了主动式余度作动舵面铰链力矩飞行测量流程。通过多型飞机舵面铰链力矩测量试飞,验证了该方法的可行性和有效性;提高了飞机舵面铰链力矩测量的精准度,为飞机舵面设计载荷验证与优化提供了可靠的实测载荷;得到了飞机舵面各作动机构的载荷分配,实现了飞机舵面作动系统力纷争的飞行监测,确保了飞行安全。     

一种实用的飞机着陆轨迹姿态测量及监控系统

飞机着陆时的轨迹姿态参数是新机设计鉴定和定型的重要参考依据,采取合理的测量手段获取这些参数至关重要。本文根据任务需求,构建了一套实用的飞机着陆轨迹姿态测量及监控系统,采用光纤传输进行远程控制与数据交互,实现多台高速摄像机的远距离集中控制、统一授时、同步采集、测量数据快速下载处理,实现飞机着陆时轨迹、速度、飞机偏航位移、飞机姿态等参数的精确解算和实时监控。经飞行试验验证,结果表明本系统稳定可靠、处理结果精度高,满足任务要求;同时该测量方法具有较高的实际工程应用价值,不仅适用于飞行目标的轨迹姿态测量和其他类似运动物体的运动参数解算,其数学模型还具有多种型号的推广性。     

基于面结构光的飞机舱门间隙测量技术与应用

针对复杂试验环境下,战机舱门间隙非均匀变形动态测量难度大、精度要求高的问题,提出了基于面结构光的飞机舱门间隙测量方法,研究了条纹投影结构形面测量方法,包括在不需要空间相位展开过程或任何先验信息的情况下搜索包裹相位图中每个有效像素的立体对应和绝对条纹顺序,生成初始视差图和绝对相位图并进行了视差优化;建立了立体结构光模型,利用视差图和绝对相位图计算三维坐标。对得到的数据进行处理,包括建立被测件的物理坐标系,曲面截取以及对间隙位移量提取。设计了两种标准间隙,对本文方法的合理性和有效性进行了验证,可以对任意曲面和动态场景进行快速、准确的间隙和阶差的测量。将本方法应用于某飞机舱门间隙变形的测量中,获得了实际的变形位移量。     

特技飞行中姿态参数的测量研究

飞机的姿态参数是研究飞机飞行状态的重要依据,在特技飞行试验中尤为重要,目前飞行试验中飞机姿态参数的测量是由全姿态组合陀螺仪完成的.在大迎角、失速、尾旋等特技飞行试验中.机载陀螺仪输出的姿态参数经数据采集系统处理后与飞机真实飞行状态之间存在误差.通过研究飞机的飞行状态与姿态参数输出特点.分析了姿态参数测量误差存在的原因.利用换向器技术改变输出多值性的问题,并在特技飞行试验中对改进的方法进行了多次验证,以期对今后大迎角、失速、尾旋等高风险、高难度特技飞行试飞中姿态参数的测量起到借鉴与指导的作用,为保证新机试飞任务顺利完成、保障飞行员生命安全提供有效的参考依据.     

噪声预测点到飞行轨迹的最短距离测算

应用三角摄影测量的基本原理探讨了采用多台摄像机对飞机进行三维交会定位的思想。根据成像系统的共线方程推导了飞机定位的数学模型及其最小二乘解。综合考虑飞机的飞行特点,制定了与之相应的分区域接力测量系统;并应用该系统成功得到了飞机起飞着陆阶段的飞行轨迹。基于采样数据时间上的延续性和规律性,提出了一种变时间步长的搜索逼近算法,优化了预测点到飞行轨迹的最短距离计算过程。实验表明,基于摄像测量的飞机定位与轨迹测量方法可行、结果稳定,可与机载GPS相互补充。基于变时间步长的搜索逼近算法可大大减小计算工作量,提高效率。     

试验与服役数据融合的飞机结构安全寿命分析

针对飞机结构安全寿命分析中样本容量偏少的问题,综合考虑结构分散性和载荷分散性的飞机结构疲劳寿命是否服从对数正态分布或威布尔分布的情况,根据等损伤原理,将服役飞机实际飞行小时数等效转化为在同一试验载荷谱下的当量飞行小时数,以实现飞机结构试验疲劳寿命与服役使用数据的融合,采用随机右截尾情形下的极大似然估计方法估算疲劳寿命分布函数的参数,进行飞机结构安全寿命分析;最后以飞机结构疲劳寿命服从对数正态分布为例进行了算例分析,分析结果表明:在相同的可靠度和置信水平下,利用试验数据与服役使用数据融合方法可以显著增大样本容量,从而充分挖掘飞机结构可靠性的储备。     

数字化近景摄影测量在钢结构试验研究中的应用

阐述数字化近景摄影测量的基本原理和技术方法,对该方法进行了误差分析．将基于非量测相机的数字化近景摄影测量技术应用于钢桁架结构工作性能试验的变形测量研究．通过与理论计算结果的对比,结果与试验过程中各种现象符合很好,与百分表数据结果对照表现出良好的一致性．该方法具有设备简单、自动化程度高、精度高等优点,可见数字化近景摄影测量技术在结构试验变形量测中具有很好的发展前景．     

基于拉普拉斯滤波算法的古建筑结构振动位移测量研究

现行古建筑修筑年代过久,在地壳运动等客观因素作用下,其内部结构会发生不同程度的振动位移。传统方法未对数据噪声能量进行滤波,导致测量结果准确率低。为此提出基于拉普拉斯滤波算法的古建筑结构振动位移测量方法,分散设立扫描站点以获取更完整的振动信息数据,设立多个标靶用作振动数据配准,按照数据的精度约束条件对扫描仪的各项参数进行设定,完成振动数据采集。对各测站点扫描的振动数据进行归一化处理,使它们处于同一个坐标系中,实现各独立坐标系至同一坐标系的变换,应用多站拼接方法对振动数据进行拼接,将完成拼接的数据重叠部分整合在一个图层上。运用拉普拉斯滤波算法将噪声能量移至其邻域不同点上实现去噪,通过振动响应灵敏度识别法对古建筑结构振动位移进行测量。实验结果表明,所提方法测量结果精确,应用性较强。     

基于VC++6.0实现计算机与全站仪通讯

为解决测量工作中计算机与全站仪的数据通讯问题,在VC 6．0中使用串行通讯控件ActiveX实现了计算机与全站仪的数据通讯及生成成图软件所要求的坐标展点格式文件的方法,并给出了较为详细实用的实例程序,可在此基础上进行功能扩充,编写成全站仪和成图软件之间的通用接口软件。     

动量法翼型阻力飞行测量技术

本文主要对动量法翼型阻力测量的飞行试验技术进行了研究。首先对动量法测量原理和试验飞机进行了简要介绍,然后重点对两种测试设备:尾流探头和尾流耙进行了研究,并提出了相应的飞行试验方法和测试难点。最后初步给出了数据处理方法和不确定因素分析。在国内尚未开展翼型阻力测量方面的飞行试验下,可为今后的飞行试验提供参考。     

神经心理量表理解力检测的人体姿态特征识别方法

神经心理测试可以对各认知域受损严重程度做出客观评价，是检测疾病进展、评估药物疗效的有效手段。其中理解力测试部分通过判断受试者是否根据指令要求作出相应动作实现，是老年人认知功能障碍评估的重要部分，有利于痴呆的早预防早干预。文章提出了一套神经心理测试中理解力检测的人体姿态估计视频分析方法，基于Openpose深度卷积网络提取人体关键点坐标，随后基于图像形态学处理技术和Faster R-CNN等技术提出了纸张、牙刷等目标物体关键点二维坐标提取方法，并以量表中动作要求建立人体姿态估计数学模型。通过实验对神经心理测试的6个动作进行识别，结果表明，所提姿态估计数学模型和交互动作识别方法能够有效检测人体姿态动作指令及人与纸张的交互指令。     

基于无线传输的输电线路调试测量系统设计与实现

设计并实现了一套基于无线传输的输电线路调试测量系统.该系统由无线中心主站、无线电流采集传输节点、无线电压采集传输节点组成,采用2.4GHz频段高速无线网桥进行数据通信,以避免变电站常规干扰源的频段,且具有传输距离远、传输稳定的特点.利用互感器套管和电容器组成无线电压采集传输节点,基于霍尔电流传感器和电流互感器组成无线电流采集传输节点.无线电流采集传输节点、无线电压采集传输节点间采用基于IEEE1588协议的时钟同步模块进行时间同步.测量系统实现了数据存储、波形显示、数据分析和报表自动生成等功能.在江苏电网某500kV变电站进行了现场试验,验证了该测量系统的有效性与可靠性.本测量系统可避免复杂的布线工作,减少变电站传导干扰影响,显著提高试验效率.     

基于Mission Planner的无人机自主导航测量系统设计与实现

针对目前测量工具价格较为昂贵、测量手段多采用人工采集的方式,设计一款基于Mission Planner开源地面站和全球导航卫星系统(global navigation satellite system, GNSS)相结合的无人机自主导航测量系统。该系统由四旋翼无人机、APM(advanced power management)控制器、Mission Planner地面站和PPK(post processed kinematic)后差分系统构成,共设计手动和自动导航两种控制方式。自动导航模式中可通过Mission Planner地面测控系统的地图模块、数据交互模块,实现无人机按照设计预设航线进行飞行,并获取目标点的空间三维坐标。通过GNSS-BDS/GPS系统定位试验和自动导航对比试验得出,此套自动测量系统静态达到厘米级的定位精度,自动导航模式下的定位精度达到分米级。最终将其应用到点位坐标测量中,该系统所测得数据误差控制在10 cm内,满足测量工作中的基本需求。研究结果可对今后开展全自主测量技术设备的研发提供理论基础和实践参考。     

舰载飞机着舰撞击载荷实测技术研究

针对国内飞机起落架载荷测量中普遍存在的静标动测问题,从理论和机理上分析了静标定的应变法实测动态载荷存在问题的原因。同时,考虑到舰载飞机因定点着舰方式遭受严重的动态载荷,重点研究了舰载飞机着舰撞击载荷的静标动测问题。通过动态落震试验模拟飞机着舰过程,根据测力平台的实测载荷分析,获取了应变法实测载荷精度受动态影响的程度,提出一种改进的惯性修正方法,即:通过落震试验数据辨识质量矩阵,通过辨识的质量矩阵和实测加速度修正应变法的实测载荷。试验结果表明,改进的惯性修正方法进一步提高了垂向载荷的测量精度,显著提高了航向和侧向载荷的实测精度。