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。

一种机动点飞行测量方法

飞机稳定性又称“飞机安定性”,是指飞机抵消外界扰动、保持原有飞行状态的能力特性。保持一定的飞行状态时(如巡航、爬升、下降),可能遇到如突风、不稳定气流或偶然不当的操纵而引起扰动,使飞机偏离原来的飞行状态,如果飞机具备适当的稳定性,在扰动消失后,飞机就可以不依靠飞行员的干预,逐渐地自动恢复其原飞行状态。飞机的稳定性是飞机的重要飞行品质之一,也是空气动力学研究的重要内容。

飞机尾翼载荷飞行测量研究

用分析和模型试验方法难以确定可靠的尾翼载荷,所以要求通过飞行试验获取尾翼载荷数据,但因测载技术复杂,精确地测定尾翼载荷亦是困难的。我们经过多年的工作,最终用应变法得到了可贵的某型飞机尾翼机动载荷测量结果。本文叙述了测量方法,并给出了垂尾载荷的部分测量结果。根据该结果对垂尾的受载情况提出了值得重视的看法。

基于LMD降噪和互相关的声波飞行时间测量法

针对声学法测温中的环境噪音问题,该文提出一种基于局部均值分解(LMD)和互相关(CC)的声波飞行时间测量法。首先依据噪音水平决定是否短截信号降低模态混叠的概率;而后对信号进行LMD法分解,基于该文提出的有用分量筛选法重构降噪信号;最后通过对降噪信号的互相关运算获得声波飞行时间估值。用模拟粮仓中的实测数据,验证了所提方法的有效性。测试结果表明,环境噪音较小时,LMD-CC法与CC法、EMD-CC法、VMD-CC法表现相当;当环境噪音较大时,LMD-CC法的稳定性和准确性明显优于其他3种方法;与EMD-CC法、VMD-CC法相比,LMD-CC法在运行速度上有明显优势。

基于CPLD的脉冲激光测距飞行时间测量

研制了基于CPLD的脉冲激光测距飞行时间测量系统。CPLD的使用提高了激光测距仪的精度,并且可灵活修改设计,使同一硬件系统可用于不同类型的脉冲激光测距仪的飞行时间测量。此系统结构简单,体积小,可靠性高,非常适合高性能手持式脉冲激光测距仪。

CPLD在自触发脉冲激光测距飞行时间测量中的应用

自触发脉冲激光测距是一种新型的脉冲激光测距方法,该方法解决了传统脉冲激光测距测量精度与 测量速度之间的矛盾。其飞行时间测量系统的设计很大程度上决定了自触发脉冲激光测距的测量精度和测量速 度。设计并实现了基于CPLD的自触发脉冲激光测距的飞行时间测量系统。CPLD的使用提高了激光测距的 精度,并且系统结构简单,体积小,可靠性高,非常适合高性能手持式脉冲激光测距仪。对自触发脉冲激光测距 进行了实验研究,在20 m的测量范围内,获得了±0．98 mm的测距精度。

光学测量的飞行器空间姿态测量方法

针对飞行器近景实验中的三维运动姿态参数测量,提出了一种基于序列图像的屏幕光斑成像法的数学模型.通过安装在飞行器表面的激光发射装置向屏幕上投射激光光斑的方法,首先用激光跟踪仪对实验场地内的多方位高速摄像机和固定屏幕进行全局标定并建立各坐标系间的转换关系,利用高速相机同步拍摄记录下屏幕上随飞行器姿态变化而变化的光斑位置,并对拍摄下来的光斑序列图像进行分析以确定飞行器的姿态参数.该方法避开了飞行器运动过程中因喷火等特性对拍摄图像的影响,同时将飞行器的姿态变化进行有效放大,从而使整体测量精度得到提高.实验数据表明,在一定转动范围内,该方法的测量精度不超过0.03°.

弹体飞行姿态测量方法探讨

研究弹体在炮口附近飞行姿态测量的方法 ,建立了加速度计组合姿态测量的数学模型 。

飞行器姿态参数的光学测量方法及其精度的蒙特卡罗模拟

提出了一种基于光学测量的屏幕光斑成像法的数学模型,用于测量飞行器目标三维姿态参数。首先,用激光跟踪仪对实验场地内的多方位高速摄像机和固定屏幕进行全局标定,并建立各坐标系间的转换关系,然后,通过安装在飞行器表面的激光器合作目标向屏幕上投射激光光斑,利用高速相机拍摄屏幕上随飞行器姿态变化而变化的光斑位置,并对得到的光斑序列图像进行分析以确定飞行器的姿态。通过蒙特卡罗模拟仿真,本文分析了该方法的误差因素并对其精度进行了评估。仿真数据表明,各姿态参数的测量误差基本服从正态分布,在一定转动范围内,其误差值不超过3′。

剖面内加载对飞行载荷测量的影响

对于采用应变法的非翼面根部飞行载荷测量,调研了不同展弦比两梁、三梁以及多梁多墙结构的地面校准试验数据,发现了应变计剖面内加载时应变计有不同大小的响应。使用3D结构变形连续性分析了上述现象的机理,结合某翼面结构,分析了应变计剖面内加载对应变计的影响和可能引起的虚假载荷。结果发现:展弦比是影响剖面内加载时应变计响应大小的一个重要因素。对于某翼面结构不同的弯矩方程,剖面内加载引起的虚假载荷与应用载荷的百分比为-24.1%~23.4%,对于不同的剪力方程,虚假载荷与应用载荷的百分比为-31.2%^-3.7%。

基于GPS的目标飞行时间异地高精度测量技术

针对远程目标异地作用的特性以及异地时间测量对时间统一标准的严格要求,提出了一种基于GPS的高精度异地目标光信号时间测量系统。该系统将GPS授时与本地温补晶振时钟结合起来,利用GPS授时秒脉冲1pps进行时间同步,由本地时钟结合GPS的标准时间测量出飞行目标启动和停止的精确时间及时间间隔;同时设计了高精度的授时方案,对GPS秒脉冲进行监控和补偿,有效提高了系统的可靠性。实验表明,该系统测量在400s内所产生的累积测量误差小于300μs,等效精度达到7.5×10-7。

考虑剖面内加载的飞行载荷测量

针对剖面内加载可能引起虚假载荷的问题,基于叠加原理,推导了一种可考虑剖面内加载的飞行载荷测量方法,并将其应用于翼面的非根部飞行载荷实测中,比较讨论了剖面内加载对载荷方程以及飞行载荷的影响。

激光烧蚀Al靶产生的等离子体信号的飞行时间测量

利用快速存贮示波器 ( 10 0MHz)对脉冲激光烧蚀固体Al靶产生的等离子体信号的飞行时间特征进行了测量 .在YAG脉冲激光基频输出 (脉宽 10ns ,波长 1 0 6μm ,能量 10 8mJ/pulse)、烧蚀斑的直径为 2 0 0 μm、靶面上激光功率密度约为 1× 10 11W/cm2 的条件下 ,分别在靶和靶前方的探极测到带电粒子信号 .通过这些信号的飞行时间轮廓 ,观测到持续时间与激光脉宽相当的峰值极大的快速光电子和持续时间达 μs的等离子体中的热电子 ,并估算出快速光电子的平均速度在 10 7cm/s以上 .同时测得离子动能达几百eV .实验还表明 ,真空度对信号轮廓有很大影响 ,结合光谱实验的结果 ,给予了适当的解释 .

导弹攻击末段飞行姿态测量方法

介绍了运用摄影测量学对导弹末段弹道上的飞行姿态进行测量试验的方法。它是利用航区内各个末端测控点单像空间后方交汇法解算出导弹空中实时姿态参数,并且利用弹上的摄像头传输炸点图像,为导弹攻击效果提供了直观评估依据。

飞行器内部区域应变场非接触测试技术

为解决石英灯遮挡包围加热下的大型结构外表面或结构内部应变梯度较大等复杂应力区域高温应变场非接触式测量问题,利用数字图像相关方法和单相机三维成像原理,结合热防护系统与光路系统一体化设计,形成能够放置于结构内部的耐高温小型化数字图像相关测试设备,该设备能够对温度不超过1300℃的目标面进行三维变形场及应变场的测量,已用于舱段结构热试验局部蒙皮破坏过程测量中,为飞行器结构破坏分析和模型验证提供依据。

基于应变响应叠加原理的飞行载荷测量建模研究

建立高精度的载荷模型是飞行载荷测量的关键。传统的载荷模型采用多元线性回归建立,确定载荷与应变响应的关系时,所需样本数量大,载荷标定工况数量要多于应变电桥数量,且要分析弯矩、剪力、扭矩、应变电桥之间的相关性。针对这些问题,提出了一种飞行载荷测量建模的新方法——响应叠加拟合法。新方法不需要传统的载荷方程,而是采用较少的若干组地面标定工况的电桥响应为基向量,以飞行状态下的电桥响应为目标向量,直接把飞行响应和地面响应数据关联起来,通过最小二乘法确定飞行和地面数据之间最优的拟合模型,再根据拟合系数叠加地面标定载荷间接求得飞行载荷。以某型机机翼载荷标定试验为例,用新方法建立了机翼根部的载荷模型,采用多区域协调加载工况进行了验证分析,得到弯矩和剪力的最大误差都在3%以内,表明响应叠加拟合法可作为建立飞行载荷测量模型的一种可靠、高效的方法。

自触发脉冲激光测距飞行时间测量研究

提出一种新型脉冲激光测距方法——自触发脉冲飞行时间激光测距方法。运用该方法有效解决了传统脉冲激光测距法中存在的提高测量精度和缩短测量时间两者之间的矛盾。对该方法及本质特点进行了详细描述和理论分析,并给出用于描述该方法的基本方程。其飞行时间测量系统的设计很大程度上决定了自触发脉冲激光测距的测量精度和测量速度。设计并实现了基于CPLD的自触发脉冲激光测距飞行时间测量系统。CPLD的使用提高了测量精度,并且结构简单,体积小,可靠性高,非常适合高性能便携式的激光测距仪。

基于SCA波形采样读出电子学的CSNS Back-n中子飞行时间测量

中国散裂中子源(CSNS)反角白光中子束线(Back-n)对中子核数据测量和核技术应用等多个领域均有重要意义.为监测其中子束斑轮廓、束流密度及束流能量,研制了由镀硼微网格气体(Micromegas)探测器构成的束流剖面监测装置,并通过测量中子的飞行时间(TOF)来获得能量信息.采用基于开关电容阵列(SCA)专用集成电路(ASIC)的波形采样电子学系统,实现了128路Micromegas探测器阳极条信号的低噪声放大、成形和波形数字化,在现场可编程逻辑门阵列(FPGA)芯片中实现了对信号过阈时间的实时测量,其量程为650 ns-10 ms,电子学时间分辨好于10 ns.在CSNS Back-n上开展实验,成功获得了中子束流剖面及10.65μs^10 ms范围的飞行时间谱,对应的中子能量范围约为0.16 eV-0.14 MeV.利用钽、钴等吸收体进行了中子共振吸收峰的检验,验证了读出电子学系统的功能及飞行时间测量的正确性.

TDC-GPX在飞行时间测量系统中的应用

介绍了基于专用时间数字转换芯片TDC-GPX设计的飞行时间测量系统的基本结构和工作原理,并且详细介绍了TDC-GPX的工作方式。描述了如何利用FPGA对TDC-GPX进行基本配置和数据采集。最后,对TDC-GPX的功能进行了测试,得出了在飞行时间为42.6 ns时飞行时间测量系统分辨率优于4%。