[发明专利]一种飞机机翼变形测量装置、安装方法及测试方法

权利要求书

1.一种飞机机翼变形测量装置，其特征在于，包括计算机、散斑成像系统与光纤陀螺惯导系统；散斑成像系统包括图像采集装置与散斑图案，散斑图案布置于机翼上，图像采集装置设于机尾，用于采集散斑图案的变形信息，并将变形信息传输至计算机；光纤陀螺惯导系统包括光纤陀螺仪，光纤陀螺仪有若干个，若干个光纤陀螺仪分别设于机身与机翼上，并且设于机身上的光纤陀螺仪以两侧机翼几何中心的连接线为轴对称分布，设于机翼上的光纤陀螺仪以机身轴线为轴对称分布；光纤陀螺仪通信连接于计算机，用于向计算机传输所测得数据信息；计算机集合散斑图案的变形信息与光纤陀螺仪测得数据信息实现确定机翼变形量。

2.根据权利要求1所述的一种飞机机翼变形测量装置，其特征在于，光纤陀螺仪分别布置于机翼的上部、以及机身的上部；并且光纤陀螺仪在机翼上部布置时，光纤陀螺仪布置于机翼上所选定蒙皮的几何中心处，两侧机翼上的光纤陀螺仪数量相等、且对称分布；在机身上部布置光纤陀螺仪时，选用奇数个光纤陀螺仪，奇数个光纤陀螺仪等间距布置，其中中间位置的光纤陀螺仪布置于两侧机翼几何中心连线的中点处。

3.根据权利要求1所述的一种飞机机翼变形测量装置，其特征在于，图像采集装置为CCD摄像机。

4.一种如权利要求1-3任一所述的飞机机翼变形测量装置的安装方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、获取所选飞机机翼的型号和尺寸，绘制散斑布局方案图，确定布置方式；

步骤二、在机翼上部的飞机蒙皮上按照布局方案图布置用于成像的散斑图案；

步骤三、确定所选型号的光纤陀螺仪，在两侧机翼上布置若干个光纤陀螺仪，保证光纤陀螺仪位于机翼上部所选定蒙皮的几何中心处，并且光纤陀螺仪在两侧机翼上的数量相等、沿机身呈对称分布；

步骤四、在机身上布置光纤陀螺仪，先计算出两侧机翼几何中心连线的中点在机身上部的投影处，在该位置布置一个光纤陀螺仪，然后在机身上沿着长度方向以前述光纤陀螺仪为对称中心对称等间距的布置其余光纤陀螺仪；

步骤五、将CCD摄像机固定于机翼尾垂处，调至水平位置，保证其在做动态实验时的稳定性；

步骤六、将CCD摄像机与光纤陀螺仪分别与计算机连接，并调节机翼及机身上所有光纤陀螺仪水平位置。

5.一种如权利要求1-3任一所述的飞机机翼变形测量装置的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、将CCD摄像机与光纤陀螺仪分别与计算机连接，并调节机翼及机身上所有光纤陀螺仪水平位置；将飞机放置于模拟动态环境中进行实验；

步骤二、在模拟静止状态下，首先通过机翼上的光纤陀螺仪测得机翼在静止状态下的变形情况，将数据信息传输至计算机中，拟合出静止状态下由机翼上光纤陀螺仪测得机翼的变形曲线，该机翼的变形曲线作为后续模拟动态实验的初始数据和参照标准；

步骤三、在模拟动态环境实验中，首先通过机翼上的光纤陀螺仪测得机翼变形的数据信息，将数据信息传输至计算机中，得到两侧机翼的变形情况；

然后通过机身上的光纤陀螺仪测得机身的变形数据信息，通过计算机的信息处理，确定机身后部尾垂的姿态变化以及CCD摄像机相对于机翼的视角变化，通过计算进行误差补偿，校正CCD摄像机采集信息的起始状态；

再通过CCD摄像机采集到机翼上散斑图案的变形信息，并将采集的变形信息传输至计算机中，得到散斑成像系统输出的机翼变形情况；最后通过计算机运用相关算法将两个系统获得的信息进行融合，确定机翼的变形量及动态变化情况。