[发明专利]一种基于高速摄像和靶线的高速分离测量装置及方法

说明书

本发明提供了一种基于高速摄像和靶线的高速分离测量装置及方法，包括靶线、计时模块、高速摄像模块和信号处理模块；靶线包括导电薄片结构、第一非导电薄片结构和第二非导电薄片结构；计时模块用于在导电薄片结构断开时产生计时信号，并将计时信号发送至信号处理模块；高速摄像模块用于实时获取第一待分离部件和第二待分离部件的状态信息，并将状态信息发送至信号处理模块；信号处理模块用于获取计时信号的前一时刻的状态信息和后一时刻的状态信息，并根据前一时刻的状态信息和后一时刻的状态信息得到第一待分离部件和/或第二待分离部件在分离时刻的状态信息。本发明能够解决现有方法无法精确得到分离部件在分离时刻的状态信息的技术问题。

技术领域

本发明涉及航空航天飞行器技术领域，尤其涉及一种基于高速摄像和靶线的高速分离测量装置及方法。

背景技术

航空航天飞行器在飞行过程中常涉及到尾罩、舱段和保护罩等部件的分离，在地面验证阶段，需要获得分离部件的速度和角速度等状态信息。

现有手段常采用高速摄像试验测量，但这些部件在分离过程中的运动速度极快，且高速摄像测量方法受曝光要求和存储能力等条件约束导致测量帧频有限，无法精确得到分离部件在分离时刻的状态信息。

发明内容

本发明提供了一种基于高速摄像和靶线的高速分离测量装置及方法，能够解决现有方法无法精确得到分离部件在分离时刻的状态信息的技术问题。

根据本发明的一方面，提供了一种基于高速摄像和靶线的高速分离测量装置，所述装置包括靶线、计时模块、高速摄像模块和信号处理模块；

所述靶线包括导电薄片结构、第一非导电薄片结构和第二非导电薄片结构，所述导电薄片结构一端的端面与所述第一非导电薄片结构的端面机械连接，另一端的端面与所述第二非导电薄片结构的端面机械连接，所述导电薄片结构的侧面上具有多条间隔排布的刻线，所述第一非导电薄片结构的侧面与第一待分离部件机械连接，所述第二非导电薄片结构的侧面与第二待分离部件机械连接；

所述计时模块的一端与所述导电薄片结构侧面的一端电气连接，另一端与所述导电薄片结构侧面的另一端电气连接，所述计时模块用于在所述导电薄片结构断开时产生计时信号，并将所述计时信号发送至所述信号处理模块；

所述高速摄像模块用于实时获取第一待分离部件和第二待分离部件的状态信息，并将所述状态信息发送至所述信号处理模块；

所述信号处理模块用于获取所述计时信号的前一时刻的状态信息和后一时刻的状态信息，并根据所述前一时刻的状态信息和所述后一时刻的状态信息得到第一待分离部件和/或第二待分离部件在分离时刻的状态信息。

优选的，所述靶线的数量为2N个，以每两个所述靶线为一组组成N组，每组的两个所述靶线并联连接，再将N组所述靶线串联连接，所述N组所述靶线沿直线形分离面的长度或圆形分离面的周长等间隔分布，其中，N为大于1的正整数。

优选的，所述靶线的数量范围为6、8、10或12个。

优选的，所述第一非导电薄片结构的宽度和第二非导电薄片结构的宽度相等且均大于所述导电薄片结构的宽度，所述第一非导电薄片结构的长度和第二非导电薄片结构的长度相等且均小于所述导电薄片结构的长度。

优选的，所述第一非导电薄片结构的宽度与所述导电薄片结构的宽度的比值为3：1，所述第一非导电薄片结构的长度与所述导电薄片结构的长度的比值为1：5。

优选的，所述靶线的长度为直线形分离面的长度或圆形分离面的周长的1/10。

优选的，所述导电薄片结构的材料为金属材料，所述第一非导电薄片结构的材料和所述第二非导电薄片结构的材料均为柔性非金属材料。

优选的，所述导电薄片结构侧面的两端均设有接线端口。