[发明专利]飞行器过载传感器系统级安装误差标定系统及方法

说明书

本发明涉及飞行器过载传感器系统级安装误差标定系统及方法，属于飞行器总体气动辨识技术领域。本发明的飞行器过载传感器系统级安装误差标定方法，用于飞行试验后修正过载测量数据，确保飞行器气动参数辨识的精度和可信性，也可以作为飞行器的设计参数，用于飞行导航解算。

技术领域

本发明涉及飞行器过载传感器系统级安装误差标定系统及方法，属于飞行器总体气动辨识技术领域。

背景技术

过载传感器是一类飞行器上常用的导航设备，能够测量除重力以外的合力所产生的加速度，也是气动参数辨识的重要测量设备。过载传感器通常由三个正交的敏感轴构成，分别敏感三个方向所受到的过载，但由于飞行器加工制造误差的原因，过载传感器的三个敏感轴与飞行器的体坐标系存在安装偏差，这对飞行器的气动参数辨识存在一定影响，尤其当飞行器某一个或两个方向所受到的过载相对较大，而其它方向所受到的过载较小时，大过载方向将在小过载敏感轴上叠加一个偏差量，导致过载测量值与真实值不符。以某高升阻比飞行器为例，当法向过载为轴向过载的25倍时，当安装偏差为40′的安装偏差将导致轴向过载测量产生30％的测量偏差，对气动参数辨识有较大影响。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出飞行器过载传感器系统级安装误差标定系统及方法，该方法对过载传感器的安装偏差进行标定，以便在飞行试验后对过载数据进行修正，实现气动辨识的目的。

本发明的技术解决方案是：

飞行器过载传感器系统级安装误差标定系统，该系统包括飞行器、过载传感器、基准角块、飞行器可调节架车、水平仪、高空作业车、飞行器翻转吊具和过载传感器地面测试设备；

所述的过载传感器安装在飞行器内，飞行器的外表面上安装基准角块；

所述的飞行器可调节架车用于调整飞行器在地面状态下的姿态；

所述的水平仪用于测量飞行器相对于水平位置的倾斜角；

所述的高空作业车用于地面测试电缆插拔和吊装辅助；

所述的飞行器翻转吊具用于调整飞行器的姿态；

所述的过载传感器地面测试设备用于记录过载传感器的测试数据。

所述的水平仪包括两套单轴水平仪或一套正交双轴水平仪，测量精度1″。

基准角块用于提供飞行器外形的测量基准，基准角块为一标准正交仪，由互相垂直的两靠面组成，分别为A靠面和B靠面，A靠面和B靠面的平面度公差均不大于0.01mm，A靠面和B靠面的不垂直度不大于5，基准角块的B靠面与飞行器加工基准面通过适配器联接。

飞行器过载传感器系统级安装误差标定方法，该方法的步骤包括

(1)建立坐标系，包括建立飞行器坐标系OX1Y1Z1、过载传感器敏感轴坐标系OmXmYmZm和基准角块坐标系OdXdYdZd；

(2)建立步骤(1)中所述坐标系之间的转换关系：

转换关系为：飞行器坐标系OX1Y1Z1到过载传感器敏感轴坐标系OmXmYmZm的转换矩阵为C；飞行器坐标系OX1Y1Z1到基准角块坐标系OdXdYdZd的转换矩阵为A；基准角块坐标系OdXdYdZd到过载传感器敏感轴坐标系OmXmYmZm的转换矩阵为B；其中，C＝AB；

(3)根据步骤(2)得到的转换矩阵C得到过载传感器相对于飞行器的安装误差；

(4)根据步骤(3)得到的安装误差对飞行试验过载数据进行修正，实现气动辨识的目的。