[发明专利]一种发动机摇摆试验的位移测试方法及位移测试系统

说明书

本发明公开一种发动机摇摆试验的位移测试方法及位移测试系统，涉及结构试验技术领域，以简化现有的发动机摇摆试验的测试过程，且在节约人力成本和时间成本的同时，提高测试精确度。所述方法包括：对待测发动机结构的未摇摆图像进行分割处理，确定对应的目标区域；基于实时获取的待测发动机结构的摇摆图像，确定在目标区域中的预设标记点的椭圆亚像素级边缘坐标；基于椭圆亚像素级边缘坐标，确定椭圆中心坐标；基于预存的空间坐标系与椭圆中心坐标之间的对应关系，结合椭圆中心坐标确定预设标记点对应的空间坐标；基于每个预设标记点的空间坐标，确定位移参数，位移参数为待测发动机结构处于摇摆状态时相对于待测发动机结构处于零位状态时的位移。

技术领域

本发明涉及结构试验技术领域，尤其涉及一种发动机摇摆试验的位移测试方法及位移测试系统。

背景技术

液体火箭发动机摇摆试验是考核摇摆装置的补偿能力和测试摇摆力矩的重要手段。在发动机摇摆的过程中，氧化剂与燃料入口管的空间位移也是重要的设计参数。

目前通常采用激光位移传感器，来测量入口管的位移。但这种接触式测试方法需要在发动机的周围设置一个固定的参考位置，且每次只能测量单点单方向的位移，若要测试发动机某位置处的三维空间位移，则需要布置至少三台激光位移传感器，现场布置繁琐，会耗费更多的人力成本和时间成本。此外，发动机表面多为弧面，发动机在摇摆的过程中激光测点会发生偏移，从而引入测试误差，影响摇摆试验的精确度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种发动机摇摆试验的位移测试方法及位移测试系统，用于简化现有的发动机摇摆试验的测试过程，且在节约人力成本和时间成本的同时，提高测试精确度。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种发动机摇摆试验的位移测试方法，位移测试方法包括：

对待测发动机结构的未摇摆图像进行分割处理，以每个预设标记点为中心确定对应的目标区域，其中，待测发动机结构上设置有多个预设标记点；

基于实时获取的待测发动机结构的摇摆图像，确定在目标区域中的预设标记点的椭圆亚像素级边缘坐标；

基于椭圆亚像素级边缘坐标，确定椭圆中心坐标；

基于预存的空间坐标系与椭圆中心坐标之间的对应关系，结合椭圆中心坐标确定预设标记点对应的空间坐标；

基于每个预设标记点的空间坐标，确定位移参数，位移参数为待测发动机结构处于摇摆状态时相对于待测发动机结构处于零位状态时的位移。

与现有技术相比，本发明提供的发动机摇摆试验的位移测试方法中，在待测发动机结构表面粘贴多个预设标记点后，通过对获取的待测发动机结构的未摇摆图像进行分割处理，从而确定以每个预设标记点为中心确定对应的目标区域；在实时获取的待测发动机结构的摇摆图像中，可以仅在目标区域对预设标记点进行识别，进而能够提高对摇摆图像的识别效率，以确定预设标记点的椭圆亚像素级边缘坐标。而在确定预设标记点的椭圆亚像素级边缘坐标后，可以通过亚像素边缘检测精确能够提取椭圆中心坐标，其位移监测精度达到0.1mm，提高了摇摆试验的精确度。之后，基于预存的空间坐标系与椭圆中心坐标之间的对应关系，确定每个预设标记点对应的空间坐标，在确定每个预设标记点对应的空间坐标后，将摇摆图像中预设标记点对应的空间坐标与未摇摆图像中预设标记点对应的空间坐标进行分析，即可确定待测发动机结构的位移参数，以完成待测发动机结构的摇摆试验。基于此，本发明中，能够通过每个预设标记点的位移参数，观测到待测发动机机构在摇摆状态时的结构位移，相较于现有技术中通过增加激光位移传感器来增加测点，本申请仅通过增加或者减少预设标记点的个数，就可以轻松改变测点数量而不会显著增加工作量，能够缩短摇摆试验的时间。