基于经纬仪的某型直升机水平测量方法研究
基于MEMS的微小型自主直升机姿态测量系统
的 航模直升机来说不需改装就能 够承载.因 此本系统的 机体和动力系统采用普通的 Rp - a r0 e3
航模直升机.
3误差校正与信号融合处理
该系统在重量,体积,功耗方面都令人满意,但代价是系统中使用的M MS E 器件的精度 比较差,要保证系统性能必须设法尽量减小误差. 对于直升机的稳定控制来说, 最重要的参数是俯仰角和滚动角, 下面以俯仰角和滚动角测
型功耗约为 40 W.接口部分包括 3 R 22 0m 个 S3 异步串行接口,2 SP同步串行接口,1 个 S 个
电子 测 量 与仪 器 学报
20 04年增刊
1 2 C接口,1 S 个U B接口,1 C CA接口,另外还有6 多个通用输入输出口,可以 个P M I 0 作为 中断源的输入或产生开关信号输出, 特别适合连接多种不同类型的传感器. 控制计算机上运行
T n i a L
s e l s MS i ss t sa eog tb c rd mc hlot. ppr us t e r k doM v a i f dv e ilhad l uh e i b a r ecp r h aedcs s n E e c , n m n i g o a e y io e Te i e h r i s e
的 作系 操 统是A -S 实时 任务 l I 多 操作系统. CO
传感器组合也是自 行设计的,目 前包括 3 E M 陀螺仪, 轴M MS 轴M S 3 E 加速度计,3 轴 E M MS 磁传感器,2 轴倾角传感器,超声波测距仪.将来还会增加 G S P 接收机,摄像头等.
系统结构图如下:
- 言一一一m
8 o
初言
i 3
1 1
1 5
i s
激光跟踪测量系统的直升机水平测量技术
◎陈慧杰激光跟踪测量系统的直升机水平测量技术（作者单位：哈尔滨飞机工业集团有限责任公司）一、概述在直升机的装配中，其主要部件在各个部件的相对位置需要保持在一定误差内。
测量该相对位置需要在直升机保持水平状态下进行，通常为直升机安装的最后一步，其与测量时直升机所处的状态及安装环境，和进行测量的仪器的误差都相关。
因此直升机的水平测量技术在直升机的部件安装任务中占据重要的位置。
二、水平测量技术1.传统水平测量技术。
在传统的水平测量方法中，常采用的方法为铅垂吊线法。
该方法的基本思路是在已经经过水平仪校正的直升机的各个位置标记测量点，在这些测量点使用铅锤保证线的竖直。
并且将线在地面上的投影点进行记录。
使用米尺等工具测量各个记录点的横纵坐标数值，即各个记录点之间的距离。
最后根据线的长度可估算记录点的高度数值。
通常情况需要六名及以上测量人员来完成直升机的测量工作。
且囿于测量方法的原理，对于测量人员的协调性提到了很高的要求，同时米尺在使用过程中的受到测量人员主观性的影响，因此误差相对较大。
最后若测量环境中的风速过大，则会使米尺的摆动幅度增加，间接的增大了测量的误差。
2.民用航空机械设备检修常用方法。
针对传统水平测量技术的缺点，某些学者引入了新的水平测量技术。
该技术引入了经纬仪，在进行测量活动前将经纬仪调整至水平状态。
与传统水平测量技术不同，该方法是基于经纬仪建立空间坐标系，对待测量目标的测量点进行校正。
使得待测量目标在该空间坐标系内达到水平状态，对测量点进行测量并得到水平测量值。
相较于传统水平测量技术，该种方法的误差得以降低。
但是由于采用了新的空间坐标系建立法，计算量成倍增加，并且不能实现自动化测量。
然而现代直升机装配技术都对这些特征提出了较高的要求，因此目前使用经纬仪的水平测量技术应用并不广泛。
3.激光跟踪测量系统。
基于该种情况，本文引入了激光跟踪测量系统。
该系统对传统方法进行了改进，使得水平测量的精确度得以大幅度增加，并且可增大整个系统的自动化程度。
飞机水平测量
（２）光学仪器应避免风吹和阳光照射。
吊线到地标 板 上，通 过 微 调 千 斤 顶，使 吊 线 的 测 量 头 （铅 锤 锤
（３）在水平测量开始前 １小时到工作结束整个工作过程 尖）对准地标板上的十字刻线中心即可。其调平误差应地标板
中，机体应避免阳光的直接照射。
上的十字中心线圈内。
（４）测量场地要坚硬平整，不允许出现对水平测量有影响 ) 基于激光跟踪仪的飞机数字化水平测量
引言 飞机总装完成后，需要检查其相对位置的正确性，判断是
否符合产品图样和技术条件的要求。通常采用水平测量的方 法进行检查。飞机水平测量的项目，除机翼、尾翼、机身相对位 置外，还有发动机、起落架的安装位置也需进行水平测量。飞 机的水平测量实际上不仅是检验飞机总体装配质量而且还检 验飞机实际制造后的外形与设计时理论外形的偏差量是否满 足设计时的要求，这对于飞机的外形质量控制也有着十分重要 的意义。
Ｌｅｖｅｌ－ｔｅｓｔｉｎｇｏｆａｉｒｃｒａｆｔ
ＪＵＷｅｉ
（ＳｈａｎｇＨａｉＡｉｒＣｒａｆｔＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００４３６Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓｏｆｌｅｖｅｌ－ｔｅｓｔｉｎｇａｉｒｃｒａｆｔ，ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｓ，ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒａｉｒｃｒａｆｔｓｔａｔｕｓ， ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｅｑｕｉｐｍｅｎｔａｎｄｇａｕｇｅｓ，ａｃｃｕｒａｃｙｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ，ａｎｄｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓｆｏｒ ｓｅｌｅｃｔｉｎｇｌｅｖｅｌ－ｔｅｓｔｉｎｇｐｏｉｎｔｓ．Ａｎｄａｎａｌｙｚｅａｎｄｃｏｍｐａｒｅｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｌｅｖｅｌ－ｔｅｓｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｕｓｉｎｇｔｈｅｌａｓｅｒ ｔｒａｃｋｅｒｆｏｒｌｅｖｅｌ－ｔｅｓｔｉｎｇ，ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ，ａｃｃｕｒａｃｙｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓａｎｄｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｓ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｂｙｃｏｍｐａｒｉｎｇｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｃｃｕｒａｃｙ，ｐｏｒｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｔｈｅｒｅｌａｔｅｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｏｆａｉｒｃｒａｆｔｌｅｖｅｌ－ｔｅｓｔｉｎｇａｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ａｉｒｃｒａｆｔｌｅｖｅｌ－ｔｅｓｔｉｎｇ、Ｌａｓｅｒｔｒａｃｋｅｒ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６－８５５４．２０１８．１１．０３６
基于飞行试验的光电经纬仪双站交会测量方法研究
基于飞行试验的光电经纬仪双站交会测量方法研究摘要光电经纬仪是一种可以自动跟踪拍摄飞机目标，并实时测量飞机航姿的摄影测量设备。
该系统基于动态视觉测量原理，采用图像自动跟踪、特征提取与匹配、位姿快速计算、全局坐标转换等技术，实现飞机飞行中的自动跟踪和位置、姿态、速度等参数的实时测量。
本文使用两台移动式光电经纬仪形成双站交会测量，对飞行试验中飞机的姿态、位置、速度测量的光电测试技术进行研究。
关键词：光电经纬仪；交会测量；飞行试验；光电测试1 引言光电经纬仪是一种可以自动跟踪拍摄飞机目标，并实时测量飞机航姿的摄影测量设备。
该设备基于动态视觉测量原理，采用图像自动跟踪、特征提取与匹配、位姿快速计算、全局坐标转换等技术，实现飞机飞行中的自动跟踪和位置、姿态、速度等参数的测量。
本文使用两台非固定式光电经纬仪形成双站交会测量，对试验飞机的姿态、位置、速度测量的光电测试技术进行研究，对总体思路及测试方法进行了论述，并通过实际飞行试验，分析了试验结果，验证了测试方法。
2总体思路双站交会测量用于测量飞机在两个跟测站间视场交会区域内的飞行姿态。
由于该区域内飞机距离跟测站较近，成像清晰，特征容易提取。
采用双站交会测量可以进一步提升测量的精度和跟踪的稳定性。
拟使用如下方法进行飞机姿态计算：首先标定两个跟测站的坐标系转换关系，即旋转矩阵和平移矢量。
其次对两个跟测站同步采集的图像进行点特征提取。
随后通过极线约束实现特征点的匹配。
再次利用已匹配的图像基于视差通过三角测量的方法实现三维重建。
结合已知的飞机模型点云信息完成点云配准，得到飞机在跟测站坐标系下的位姿信息。
最后根据跟测站坐标系和大地坐标系间的转换关系解算飞机在大地坐标系下的位姿信息。
图1 双站交会测量示意图3测试方法3.1两跟测站坐标系间转换关系标定方法采用GPS获得一定数量的场地固定点三维坐标，结合转台俯仰和方位信息得到该点在转台坐标系下的三维坐标，进一步分别求出两转台坐标系相对大地坐标系的转换关系。
直升机变高度平飞试飞方法研究
752022年4月下 第08期 总第380期0. 引言在直升机性能试飞中，平飞占很大一部分比重，通过平飞试飞来得到平飞需用功率，从侧面验证最大爬升率和最佳下滑角对应的平飞速度。
为得到全包线范围内不同重量、高度、温度处直升机不同速度平飞需用功率，由于温度无法控制，往往需要选取几组重量和高度组合进行试飞。
国内普遍采用固定高度不同速度往返平飞的试飞方法，试飞过程中随着燃油的消耗实际重量逐渐降低，换算重量同样偏离初始换算重量。
国外试飞一般给定不同换算重量进行试飞，在飞行过程中随着燃油重量的降低逐步提高飞行高度，保证换算重量不变。
采用保持换算重量不变的试飞方法，一方面可以减少换算重量误差引入的修正量，另一方面可以减少客观因素如温度高度等对试飞工作的限制，提高试飞效率。
下面来介绍具体的试飞方法。
1. 试飞方法对于固定的某一型直升机来说，无侧滑状态下平飞需用功率主要取决于平飞速度V、旋翼转速ω、升降速度、压力高度H p 、大气温度T 以及实际重量W。
压力高度和大气温度确定密度比σ，升降速度引起的功率差由修正公式给出，简化后的无量纲公式如下：P/(σ*ω3)=f(V ,W/(σ*ω2))由公式可知，对于旋翼转速变化的直升机，换算重量取决于实际重量、旋翼转速和密度比。
以某型机为例，旋翼转速取决于速度和密度比，在飞行过程中，速度是可以控制的，所以换算重量是由实际重量和密度比两个因素决定的。
为了保证试飞过程中换算重量保持不变，实际重量减小时需要减小密度比，即随着燃油不断消耗需要提高飞行高度。
在实际试飞中，可以给定实际重量和飞行高度；也可以直接给定换算重量和飞行高度，二者都需要在试飞中不断提高高度来保证换算重量不变。
给定实际重量时，换算重量受飞行高度处密度比和飞行速度的影响；给定换算重量时，实际重量受飞行高度处密度比和飞行速度的影响，由于实际重量有重量限制，所以给定换算重量时还需要考虑重量限制[1]。
例如，给定换算总量和密度高度时，不同密度高度对应的换算重量的范围是不一致的；而给定换算重量和压力高度时，需要根据当天的大气条件估算出目标高度的温度、旋翼转速，计算得到实际重量，此时换算重量范围由实际重量限制、温度、飞行速度共同决定。
某型飞机水平三角测量方法浅析
工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald52某型飞机是我院的初级教练机，共有一百多架。
飞行学员大部分飞行学时都是在这机型上完成的。
作为教练机，飞机难免会因为学员操作失误或其它意外事件导致飞机结构变形和受损。
当飞机结构出现问题时，就需要对飞机结构的变形程度进行量化评估，以确定飞机能否修复。
而飞机的水平三角测量容差数据单是衡量飞机结构是否变形的重要依据，但是该机生产厂家因技术保密原因拒绝提供。
因此，需要我们依据科学的方法来制定这个数据标准。
进行水平三角测量方法设计的总体思路如下，首先确定飞机的主要受力构件，对结构受力件变形程度进行综合评定；再结合飞机的结构和使用特点进行综合分析，来确定飞机的水平三角测量点和制定相应的测量程序；选取一定数量的适航飞机，根据测量程序进行水平三角测量，然后对测量数据进行分析处理，最后编制出该机型的水平测量容差数据单和水平三角测量工艺。
该型飞机为全金属半硬壳式机身结构四座上单翼飞机，使用一台由美国莱康明公司生产的活塞式发动机，使用的螺旋桨是由美国麦考利公司设计生产的两叶定距金属螺旋桨，前三点式固定起落架安装在机身上面。
机身结构是一个由普通型钣金隔框、纵桁和蒙皮组成的半硬壳结构。
其主结构的前后舱通过翼梁的承载连接到机翼，主起落架支柱连接件隔框和锻件在后部舱门位置的底部，前门柱底座的连接头与机翼支柱的下连接件为同一隔框，四根发动机安装桁条在前门位置连接，前向延伸到防火墙；机身包括前部、中部和尾锥三个部分，主要由成形隔框、纵向桁条、加强角片和蒙皮等构成。
前起落架安装于零号框至贰号框之间的中下部，主起落架安装于伍号框与陆号框之间的纵向加强隔框上。
机翼为张臂式上单翼。
由前、后翼梁，结构油箱前梁，辅助梁，翼肋，桁条和蒙皮等构成。
除通过连接螺栓与机身相连外，左右两侧机翼还通过一根机翼斜撑杆与机身相连接。
前梁装有机翼支柱连接接头，后梁装有机翼机身连接接头。
浅析某型机起落架舱水平测量
科学技术创新2020.26浅析某型机起落架舱水平测量孙建来（航空工业西安飞机工业有限责任公司，陕西西安710089）在机械组装行业，尤其是飞行器装配的过程中，需要通过水平测量确定部件的水平位置，根据测量数据调整水平姿态，进行部件的定位安装。
飞机水平测量是通过特定的标记，用特定的测量手段检测飞机部件间相对几何关系和部件自身几何变形情况的方法；是为了保证飞机各部件间相对位置、对称性及飞机各部件自身位置、姿态具有足够的准确度，对规定的飞机水平测量点进行的测量工作[1]。
据统计在20世纪60年代设计出的飞行器在装配过程中，绝大多数水平测量所采取的工具是水准仪，利用水准仪进行水平测量是精密测量高程的主要方法[2]。
水准仪测量原理是利用水准仪提供水平视线对竖直在两点之间的测量尺进行观测读数[3]，得到此点相对于水准仪水平线的高度值。
水平测量的应用主要是需要得到多个点位的高度差，因此在多次测量时必须保证标尺竖直和标尺指针的水平。
根据水准仪测量原理可知采用水准仪测量时，必须具备以下条件：（1）测量时，标尺必须保持竖直，即标尺垂直于水平面；（2）测量时，均要保证标尺指针水平；（3）测量时，根据标尺读数使用测量标尺来确定部件的水平情况。
据不完全统计在飞机器装配过程中多数的标尺不具备保持竖直或标尺指针水平的条件，其外形如图1所示。
（A 型）（B 型）图1传统水平测量标尺结构示意图无论是A 型还是B 型水平测量标尺，在使用过程中均存在无法精准判断标尺的竖直位置或者标尺指针是否保持水平位置，使测量者只能根据经验判断是否水平。
造成测量数据存在较大的误差，影响飞行器部件准确定位安装。
1问题概述主起落架短舱是用来减少主起落架的正面阻力，起整流作用，同时为起落架收起提供空间。
某型机主起落架短舱位于机翼6肋~8肋中外翼与外翼分离面处，整流罩前部伸过机翼Ⅱ大梁，其后部突出于机翼的后缘。
主起落架短舱位于中外翼与外翼分离面处，整流罩前部伸过机翼Ⅱ大梁，其后部突出于机翼的后缘。
大型客机机身水平测量分析与研究
大型客机机身水平测量分析与研究作者：李守通来源：《科技视界》2014年第06期【摘要】本文系统分析了大型客机机身水平测量的目的、原理、方法及误差来源，并提出了具体可行的改进措施。
【关键词】大型客机；水平测量；机身同轴度0 引言飞机水平测量是对飞机各大部件间的相对几何关系及自身几何变形情况的检测，一般用于总装完成后检验飞机装配精度是否满足设计要求，也可用于检测飞机在经历严重机动、硬着陆或更换大部件等后的变形情况。
飞机水平测量是通过在机体表面上设置特征点来进行检测的，这些特征点称为“水平测量点”。
水平测量点是在部件装配时在部件表面规定的位置上，使用特定工具或工装制出的记号，如冲点、小孔、特制铆钉、螺钉等，形式不一。
传统的水平测量方法主要采用水准仪、标尺、卷尺及铅锤等工具进行测量；近些年，三维测量技术逐渐发展成熟，在飞机水平测量领域得到越来越多的应用，三维测量技术不仅大大降低了飞机水平测量的工作量，而且显著提高了测量精度。
大型客机一般指客座数大于100、满载航程大于3000km的大型民用飞机，这类飞机的尺寸通常非常大，机长往往达到三四十米，机高可达十几米，翼展可达三十多米。
由于大型客机各部件的尺寸较大、装配精度要求高，水平测量作为整机装配检验手段发挥着重要作用。
1 机身水平测量目的和原理大型客机的机身一般由机头、前机身、中机身、中后机身及后机身五个大部段组成，如图1所示。
理论上，机身轴线是一条贯穿机身各段的直线，但由于制造装配误差，飞机总装完成后机身各段的轴线实际上存在错位和走偏现象，如图2所示；应注意到机身各段的轴线是空间直线，其错位和走偏现象同时存在与XY平面和XZ平面内。
机身水平测量的目的就是要检验机身各段的同轴度是否符合设计要求。
空间中两点确定一条直线，所以理论上要精确检测两段机身部段轴线的关系需要在每段上各自取两个点，以其中一部段作为基准，检查另一部段上两点与该部段的关系；如图3所示，P1、P2是机身部段A轴线上的两点，P3、P4是机身部段B轴线上的两点，以部段A为基准，P3、P4到P1、P2连线的距离h1、h2即可用于表达两者的同轴度；P1、P2、P3、P4理论上应该共线，即h1、h2的理论值都是0，h1、h2的值越大表明两个部段的同轴度越差。