[发明专利]一种低速风洞虚拟飞行实验模型姿态测量系统及使用方法

摘要

本发明公开一种低速风洞虚拟飞行实验模型姿态测量系统，包括机载电源、嵌入式姿态测量计算机、航向姿态参考系统、惯性测量单元和系统标定计算机；所述机载电源、嵌入式姿态测量计算机、航向姿态参考系统和惯性测量单元置于所述飞行器模型内部；所述航向姿态参考系统和惯性测量单元的测量信息通过串行总线进入所述嵌入式姿态测量计算机；所述嵌入式姿态测量计算机的计算结果通过无线以太网发送至所述系统标定计算机；所述系统标定计算机置于所述风洞试验段外部。本发明采用纯惯性测量元件直接测量模型角速率和姿态角，再利用虚拟飞行实验特有的姿态角和气流角之间的转换关系，间接解算获得气流角，从而获得虚拟飞行实验模型姿态测量信息。

主权项

一种低速风洞虚拟飞行实验模型姿态测量系统，包括风洞试验段、飞行器模型和姿态测量系统，其特征在于，所述姿态测量系统包括机载电源、嵌入式姿态测量计算机、航向姿态参考系统、惯性测量单元和系统标定计算机；其中，所述机载电源、嵌入式姿态测量计算机、航向姿态参考系统和惯性测量单元置于所述飞行器模型内部；所述航向姿态参考系统和惯性测量单元的测量信息通过串行总线进入所述嵌入式姿态测量计算机；所述嵌入式姿态测量计算机的计算结果通过无线以太网发送至所述系统标定计算机；所述系统标定计算机置于所述风洞试验段外部；所述嵌入式姿态测量计算机，接收所述航向姿态参考系统和惯性测量单元的信号，并利用所接收的信号解析串行通讯协议数据包，分别获得姿态角和角速率测量信息；根据虚拟飞行实验中气流角和姿态角的转换关系，解算获得气流角；所述嵌入式姿态测量计算机通过硬件电路或实时操作系统保证其实时性，在所述嵌入式姿态测量计算机内部同步运行三个并行循环，所述三个并行循环包括姿态角更新循环、角速率更新循环和气流角解算循环；所述姿态角更新循环完成所述航向姿态参考系统信号的接收和解析，获得姿态角测量值；所述角速率更新循环完成所述惯性测量单元信号的接收和解析，获得角速率测量值；所述气流角解算循环，根据模型姿态角解算获得迎角/侧滑角。