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原文传递一种垂直起降飞行器飞行控制系统测试平台

专利名称：	一种垂直起降飞行器飞行控制系统测试平台
摘要：	本发明公开了一种垂直起降飞行器飞行控制系统测试平台，主要包括支杆、垂直起降飞行器模拟器、转动副、测试台架及角度测量器，可以模拟垂直起降飞行器的俯仰(或滚转)、沉浮和偏航运动。本发明中的飞行控制系统随垂直起降飞行器模拟器一起运动，飞行控制系统通过内置传感器测量垂直起降飞行器模拟器运动信息，驱动垂直起降飞行器模拟器系统产生控制力/力矩，使得垂直起降飞行器模拟器跟踪期望指令，可以更加真实的模拟垂直起降飞行器的实际飞行。通过对比飞控系统传感器中采集的垂直起降飞行器模拟器的姿态、速度、位置信息与角度传感器采集的转角信息可以测试飞行控制系统软、硬件问题，实现对垂直起降飞行器控制系统的全方位模拟测试。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	清华大学
发明人：	王向阳;齐浩;朱纪洪;袁夏明
专利状态：	有效
申请日期：	2018-12-29T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-31T00:00:00+0800
申请号：	CN201811641548.9
公开号：	CN109823566A
代理机构：	北京三聚阳光知识产权代理有限公司
代理人：	张杰
分类号：	B64F5/60(2017.01);B;B64;B64F;B64F5
申请人地址：	100084 北京市海淀区清华园1号
主权项：	1.一种垂直起降飞行器飞行控制系统测试平台，其特征在于，含有：支杆1、第一转动副2和垂直起降飞行器模拟器3；所述垂直起降飞行器模拟器3，其特征在于，包括：连接杆3-1、第一螺旋桨动力系统3-2、第二螺旋桨动力系统3-3、飞行控制系统3-4及电池组3-5；所述第一螺旋桨动力系统3-2、第二螺旋桨动力系统3-3、飞行控制系统3-4及电池组3-5与连接杆3-1固连，飞行控制系统3-4与第一螺旋桨动力系统3-2、第二螺旋桨动力系统3-3通过信号线连接，电池组3-5与第一螺旋桨动力系统3-2、第二螺旋桨动力系统3-3、飞行控制系统3-4通过电线相连，为它们提供电能源；所述垂直起降飞行器模拟器3与支杆1通过第一转动副2连接，垂直起降飞行器模拟器3可以绕着第一转动副2转动，用以模拟垂直起降飞行器俯仰(或滚转)运动；所述飞行控制系统3-4通过无线信号接收外部控制指令，飞行控制算法解算后输出控制指令，驱动第一螺旋桨动力系统3-2和第二螺旋桨动力系统3-3产生推力，第一螺旋桨动力系统3-2和第二螺旋桨动力系统3-3的推力差控制垂直起降飞行器模拟器3绕着第一转动副2转动，飞行控制系统3-4的传感器测量垂直起降飞行器模拟器3的姿态信息，实时采集并存储垂直起降飞行器模拟器3的姿态、速度、位置和控制指令信息，飞行控制系统3-4通过存储的信息可以用于检验飞行控制系统3-4。 2.根据权利要求1所述的垂直起降飞行器飞行控制系统测试平台，其特征在于，还包括：第一角度测量传感器4；所述第一角度测量传感器4与第一转动副2连接，第一角度测量传感器4通过信号线与飞行控制系统3-4连接，第一角度测量传感器4测量第一转动副2的转角，第一角度测量传感器4将转角信息实时发送给飞行控制系统3-4，飞行控制系统3-4将试验过程中第一角度测量传感器4的转角信息、飞行控制系统3-4的控制指令信息及垂直起降飞行器模拟器3的姿态信息存储，通过第一角度测量传感器4的转角信息可以检验飞行控制系统3-4的传感器及导航算法。 3.根据权利要求1或2所述的垂直起降飞行器飞行控制系统测试平台，其特征在于，还包括：支架5、第二转动副6和配重块7；所述配重块7与支杆1连接，支架5与支杆1通过第二转动副6连接，垂直起降飞行器模拟器3与配重块7分别位于支架5两端，垂直起降飞行器模拟器3距离第二转动副6较远，配重块7距离第二转动副6较近，配重块7重量及其在支杆1上固定的位置可调节，由此可以调节垂直起降飞行器模拟器3的配平推力；所述飞行控制系统3-4通过第一螺旋桨动力系统3-2和第二螺旋桨动力系统3-3的推力和控制支杆1绕第二转动副6转动，使得支杆1在水平位置小范围转动，垂直起降飞行器模拟器3上下运动用于模拟垂直起降飞机的沉浮运动；飞行控制系统3-4的传感器测量垂直起降飞行器模拟器3的运动信息，实时采集并存储垂直起降飞行器模拟器3的姿态、速度、位置和控制指令信息，通过存储信息可以检验飞行控制系统3-4的传感器及导航算法。 4.根据权利要求3所述的垂直起降飞行器飞行控制系统测试平台，其特征在于，还包括：第二角度测量传感器8；所述第二角度测量传感器8与第二转动副6连接，第二角度测量传感器8测量第二转动副6的转角，第一角度测量传感器4、第二角度测量传感器8与飞行控制系统3-4通过信号线连接，第一角度测量传感器4和第二角度测量传感器8将转角信息实时发送给飞行控制系统3-4；飞行控制系统3-4将试验过程中第一角度测量传感器4和第二角度测量传感器8的转角信息、飞行控制系统3-4输出的控制指令信息及垂直起降飞行器模拟器3的姿态信息存储，通过第一角度测量传感器4和第二角度测量传感器8的转角信息可以检验飞行控制系统3-4的传感器及导航算法。 5.根据权利要求3或4所述的垂直起降飞行器飞行控制系统测试平台，其特征在于，还包括：测试平台底座9、第三转动副10；所述测试平台底座9与支架5通过第三转动副10连接；飞行控制系统3-4控制垂直起降飞行器模拟器3绕第一转动副2转动，使垂直起降飞行器模拟器3与水平面产生一个夹角，第一螺旋桨动力系统3-2和第二螺旋桨动力系统3-3产生的推力在水平方向上的分量使得支架5绕第三转动副10转动，垂直起降飞行器模拟器3产生偏航运动；飞行控制系统3-4的传感器测量垂直起降飞行器模拟器3的运动信息，实时采集并存储垂直起降飞行器模拟器3的姿态、速度、位置和控制指令信息，通过存储信息可以检验飞行控制系统3-4的传感器及导航算法。 6.根据权利要求5所述的垂直起降飞行器飞行控制系统测试平台，其特征在于，还包括：第三角度测量传感器11；所述第三角度测量传感器11与第三转动副10连接，第三角度测量传感器11测量第三转动副10的转角，第一角度测量传感器4、第二角度测量传感器8、第三角度测量传感器11与飞行控制系统3-4通过信号线连接，将转角信息实时发送给飞行控制系统3-4；飞行控制系统3-4将试验过程中测量第一角度测量传感器4和第二角度测量传感器8和第三角度测量传感器11的转角信息、飞行控制系统3-4输出的控制指令信息及垂直起降飞行器模拟器3的姿态信息存储，通过第一角度测量传感器4和第二角度测量传感器8和第三角度测量传感器11的转角信息可以检验飞行控制系统3-4的传感器及导航算法。
所属类别：	发明专利