一種新型的飛機模型水池高速試驗數(shù)據(jù)采集方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及涉及船舶、水上飛機等水動力試驗領(lǐng)域，具體涉及一種新型的飛機模型水池高速試驗數(shù)據(jù)采集方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，常規(guī)飛機模型水池拖曳試驗速度比較高，采集方式都是通過接入式傳感器對試驗的各種狀態(tài)進行數(shù)據(jù)采集。各種傳感器的安裝都是通過無線和有線的方式固定在被測飛機模型的某一位置獲取該位置的測試信息，這種安裝方式可能造成被測模型重量增力口、線路復雜、拆裝不方便等影響。遇見多通道數(shù)據(jù)采集時，接線時需耗費大量的工作，采集設備需要的通道數(shù)也要達到試驗要求。數(shù)據(jù)的回收也可能出現(xiàn)試驗速度高導致采集中斷等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對目前目前常規(guī)飛機模型水池拖曳試驗速度比較高，采集方式都是通過接入式傳感器對試驗的各種狀態(tài)進行數(shù)據(jù)采集。各種傳感器的安裝都是通過無線和有線的方式固定在被測飛機模型的某一位置獲取該位置的測試信息，這種安裝方式可能造成被測模型重量增加、線路復雜、拆裝不方便等影響。遇見多通道數(shù)據(jù)采集時，接線時需耗費大量的工作，采集設備需要的通道數(shù)也要達到試驗要求。數(shù)據(jù)的回收也可能出現(xiàn)試驗速度高導致采集中斷等問題之不足，而提供一種新型的飛機模型水池高速試驗數(shù)據(jù)采集方法。
[0004]本發(fā)明步驟如下:
a、數(shù)據(jù)采集設備安裝:
將四個光學攝像分別安裝在試驗架上，使攝像頭能夠完整的記錄被測物體整個試驗過程，攝像的范圍將整個拖車底部覆蓋，將一組mark小球分別固定在被測飛機模型上需要測量的位置；
b、數(shù)據(jù)采集方式:
將L型標定架放置于模型上并于水平保持一致、角度一致，使L型標定架的位置與理想坐標系重合，確保每個攝像頭的視野上都能夠看到L型標定架的四個點，將T型標定桿放置于L型標定架上方開始采集，并晃動T型桿，使T型桿上的4個點盡量被攝像頭視野覆蓋，將采集點mark小球放置于被測模型的艏部、腫部、艉部，確保模型的整個運動過程都能被攝像頭全部捕捉，整個試驗過程按照常規(guī)水池高速試驗進行，對飛機模型高速試驗全過程進行三維拍攝，得到整個試驗周期圖形記錄，并獲得mark小球的相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)，再運用Qualisy Track Manager動作捕捉軟件對所獲取mark小球的點進行識別,選取完成質(zhì)量高、清晰度好的點的運動軌跡數(shù)據(jù)，最后進行分析。
[0005]本發(fā)明的優(yōu)點是:通過光學運動捕捉的采集方式不僅采樣頻率高，安裝方便，可以按照試驗要求和自身需要增加或減少測量點，大大提高了試驗數(shù)據(jù)的可對比性，同時也提高了試驗效率。該方法實用、可行、操作簡單，測試結(jié)果可靠，適用范圍廣。
【具體實施方式】
[0006]本發(fā)明步驟如下:
動態(tài)捕捉軟件(QTM):
本試驗方法涉及到一種新型的光學動態(tài)捕捉系統(tǒng)軟件，改系統(tǒng)軟件主要使用瑞典Qualisys公司開發(fā)的QTM (Qualisys Track Manager)軟件進行處理。QTM軟件，是瑞典Qualisys公司開發(fā)的一套應用于其三維光學運動捕捉系統(tǒng)的配套軟件，該軟件既可以作為硬件系統(tǒng)的配套軟件，用于控制硬件系統(tǒng)并實時采集運動數(shù)據(jù)，又是運動數(shù)據(jù)的處理軟件，用于采集的試驗數(shù)據(jù)的標定與處理。該軟件通過光學鏡頭捕捉被測試小球(mark小球)的運動軌跡進行數(shù)據(jù)分析，下文中出現(xiàn)的mark小球皆為被測試小球。
[0007]a、數(shù)據(jù)采集設備安裝:
將四個光學攝像分別安裝在試驗架上，使攝像頭能夠完整的記錄被測物體整個試驗過程，攝像的范圍將整個拖車底部覆蓋，將一組mark小球分別固定在被測飛機模型上需要測量的位置；
b、數(shù)據(jù)采集方式:
將L型標定架放置于模型上并于水平保持一致、角度一致，使L型標定架的位置與理想坐標系重合，確保每個攝像頭的視野上都能夠看到L型標定架的四個點，將T型標定桿放置于L型標定架上方開始采集，并晃動T型桿，使T型桿上的4個點盡量被攝像頭視野覆蓋，將采集點mark小球放置于被測模型的艏部、腫部、艉部，確保模型的整個運動過程都能被攝像頭全部捕捉，整個試驗過程按照常規(guī)水池高速試驗進行，對飛機模型高速試驗全過程進行三維拍攝，得到整個試驗周期圖形記錄，并獲得mark小球的相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)，再運用Qualisy Track Manager動作捕捉軟件對所獲取mark小球的點進行識別,選取完成質(zhì)量高、清晰度好的點的運動軌跡數(shù)據(jù)，最后進行分析。
【主權(quán)項】
1.一種新型的飛機模型水池高速試驗數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于步驟如下: a、數(shù)據(jù)采集設備安裝: 將四個光學攝像分別安裝在試驗架上，使攝像頭能夠完整的記錄被測物體整個試驗過程，攝像的范圍將整個拖車底部覆蓋，將一組mark小球分別固定在被測飛機模型上需要測量的位置； b、數(shù)據(jù)采集方式: 將L型標定架放置于模型上并于水平保持一致、角度一致，使L型標定架的位置與理想坐標系重合，確保每個攝像頭的視野上都能夠看到L型標定架的四個點，將T型標定桿放置于L型標定架上方開始采集，并晃動T型桿，使T型桿上的4個點盡量被攝像頭視野覆蓋，將采集點mark小球放置于被測模型的艏部、腫部、艉部，確保模型的整個運動過程都能被攝像頭全部捕捉，整個試驗過程按照常規(guī)水池高速試驗進行，對飛機模型高速試驗全過程進行三維拍攝，得到整個試驗周期圖形記錄，并獲得mark小球的相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)，再運用Qualisy Track Manager動作捕捉軟件對所獲取mark小球的點進行識別,選取完成質(zhì)量高、清晰度好的點的運動軌跡數(shù)據(jù)，最后進行分析。
【專利摘要】一種新型的飛機模型水池高速試驗數(shù)據(jù)采集方法，步驟如下：a、數(shù)據(jù)采集設備安裝：b、數(shù)據(jù)采集方式：對飛機模型高速試驗全過程進行三維拍攝，得到整個試驗周期圖形記錄，并獲得mark小球的相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)，再運用QualisyTrackManager動作捕捉軟件對所獲取mark小球的點進行識別，選取完成質(zhì)量高、清晰度好的點的運動軌跡數(shù)據(jù)，最后進行分析。本發(fā)明的優(yōu)點是：通過光學運動捕捉的采集方式不僅采樣頻率高，安裝方便，可以按照試驗要求和自身需要增加或減少測量點，大大提高了試驗數(shù)據(jù)的可對比性，同時也提高了試驗效率。該方法實用、可行、操作簡單，測試結(jié)果可靠，適用范圍廣。
【IPC分類】G01M10-00
【公開號】CN104596733
【申請?zhí)枴緾N201410292429
【發(fā)明人】云鵬, 張家旭, 吳彬, 廉滋鼎, 魏飛, 許靖鋒
【申請人】中國特種飛行器研究所
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年6月26日