基于激光三角测量的飞机起飞最小离地间隙测量.pdf

第24卷第5期电子设计工程2016年3月Vol 24No5Electronic Design EngineeringMar.2016基于激光三角测量的机起色最小离地间测量王鼎元,李天志,谭谊,胡东升,李南伯(中航业成都飞机工业(集团)有限责任公司四川成都610092)摘要:根据某型飞机试飞任务需求,亟待对飞机起飞最小离地间隙进行精确测量。本文首次基于激光三角测量原理对该距离参数的测量进行了研究,并制定完整的机载测量方案。飞机起飞过程中激光测距传感器实测其对地距离,测量过程中采用滑动平均和灰度重心法对测距精度进行优化。记录器将传感器输出的距离参数与飞机姿态参数一并进行记录并发送遥测。事后对各参数进行换算得出飞机起飞最小离地间隙数据,换算过程中有效地排除了飞机姿态角偏离对測距精度的影响。试验证明该測量方法准确可靠,且测试方案满足试飞任务需求。关键词:激光三角测量;滑动平均;灰度重心法;飞机起飞;最小高地间隙中图分类号:TN2文献标识码:A文章编号:1674-6236(2016)05-0100-03Calibration of the planes minimum height during take-offbased on laser triangulation principleWANG Ding-yuan, I Tian-zhi, TAN Yi, HU Dong-sheng, I Nan-bo( Chengdu A ircraft Industrial Co. td, Chengdu 610092, China)Abstract: The flying test of the aircraft requires that the measuring of the minimum height to the ground of the plane should berapidly and precisely. The first application of the laser triangulation principle in the measurement of such parameter, andformulate a nubile on-board system. The sensor calibrates the distance to the ground, the moving average and the gray centermethod make the parameter more precise. The recorder get the parameters and translates them to the ground station. Thecomprehensive calculation of the parameters eventually get the minimum height, and such calculation has taken the attitudeangle of the plane in consideration. Such progress of the calculation is reliable and meets the demand of the take-off testKey words: laser triangulation principle; moving average; gray center method; Lake-off test; minimum height最小离地间隙是表征飞机起飞安全性能的一项重要指1测量方案标,同时也是增强客户信心的一项重要因素。以往测量飞机最小离地间隙常用的方法包括光电经纬仪测量或陀螺稳定木文设计的飞机起飞最小离地间隙测量系统包括:激光平台激光测量。前者外测投术虽然具一定可靠性和精度,测距传感器、数据记录器、遥测发射装置和地面接收装置。为但是在实际试验中存在局限性:试验条件苛刻,实际可控程了精确计算出飞机起飞最小离地间隙,系统需要完成如下工度不高(环境光照、飞机起飞滑跑距离不确定等);后者尽管作:按照预定角度在合理位置安装激光測距传感器,传感器能确保测距传感器激光束始终与地面垂直以获得精确的测准确测出其对地距离,测量方案如图1所示;传感器将距离量值,然而受本型飞机气动布局限制,且在重构型起飞情況参数(由模拟电压形式表征)输出至记录器;记录器将对地距下机体离地间隙有限,使得机身上没有适合的位置安装陀螺离与飞机姿态参数一并进行记录并输出至遥测下传;试后对稳定平台。参数进行整理计算,一方而引入飞机真实迎角参数将传感器针对本型机测试任务的特点,文中首次基于激光一角测对光斑距离数据换算为精桷的离地间隙数据,另一方依据量原理计算起飞过程中飞机最小离地间隙。并且制定了一套机体儿何结构将传感器离地间隙转换为飞机实际最低离地基于激光测距传感器的飞机起飞最小离地间隙測量系统,该点间隙。本文以下章节对测量方案各主要原理进行详述系统不仅能够精测出传感器对地距离,而且能够将距离参数和飞机姿态参数一并进行记录并实时发送至遥测地面接2测量原理及方法收,以便根据各参数综合解算出飞机最小离地间隙。试验结2.1激光三角测距原理果证明该测量方法是准确的,测量数据真实可靠,测量结果系统运用的激光测距传感器是基于光学三角测量原理?满足试飞项日对测量精度的要求。的一种测量设备,该设备由激光传感器和数据处理模块组收稿日期:2015-04-02稿件编号:20150402成。传感器测量原理如下:激光源向被测物体表面上投射作者简介:王鼎元(1984-),男,四川郭县人,硕士,工程师。研究方向:飞行试验、试飞测试。100