CN103575371B - 一种飞机多状态快速称重方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于飞机设计技术，涉及对大型运输类飞机的多态称重方法的改进。布置铅垂线及地面标尺；布置位移传感器单元；尺寸测量计算；第一次重量测量；第一次计算飞机的重量和重心；对飞机进行操作；测量记录变更飞机重量状态后的位移变化量；测量记录飞机重量状态变更后全机重量；第二次计算变更飞机重量状态后飞机的重量和重心。本发明提出了一种实时、多态、高效、快速的大型运输类飞机的称重方法，提高了大型运输类飞机的全机称重及燃油加/放油试验称重的效率。

Description

一种飞机多状态快速称重方法

技术领域

本发明属于飞机试验技术，涉及对大型运输类飞机多状态称重方法的改进。

背景技术

目前，国内某大型需要称重的飞机的前起落架有一对机轮，飞机的左右主起落架各有前中后三对机轮，飞机的坐标系如下：以飞机的构造水平线为X轴，逆航向为正，以O点为原点，O点位于X轴上、机头前1.6米处，以飞机对称面内的过O点垂直于X轴的直线为Z轴，上方为正，以右手法则确定Y轴；所称重飞机的机身上有前水平测量点A和后水平测量点B，A点到Y轴和Z轴所在平面的理论距离为X₀；所称重飞机的机身上有前铅垂悬挂点E和后铅垂悬挂点F；所称重飞机的机翼内有平均气动弦长前缘点P和平均气动弦长后缘点Q，线段PQ的长度Xc_A为理论平均气动弦长，P点到Y轴和Z轴所在平面的理论距离为X′；全机重心所在点为Cg，Cg点到Y轴和Z轴所在平面的距离为Xc；前起落架机轮中心C的横坐标为Cx₀，前起落架机轮中心C位于前起落架机轮轴的中点，X₀是前水平测量点A的横坐标，X₀-Cx₀=b；左前主起落架机轮中心D的横坐标为Dx₀，左前主起落架机轮中心D位于左前主起落架机轮轴的中点，Dx₀-Cx₀=L2；左中主起落架机轮中心G的横坐标为Gx₀，左中主起落架机轮中心G位于左中主起落架机轮轴的中点，Gx₀-Dx₀=a1；左后主起落架机轮中心H的横坐标为Hx₀，左后主起落架机轮中心H位于左后主起落架机轮轴的中点，Hx₀-Gx₀=a3；右前主起落架机轮中心I的横坐标为Ix₀，右前主起落架机轮中心I位于右前主起落架机轮轴的中点，Ix₀-Cx₀=L5；右中主起落架机轮中心J的横坐标为Jx₀，右中主起落架机轮中心J位于右中主起落架机轮轴的中点，Jx₀-Ix₀=a2；右后主起落架机轮中心K的横坐标为Kx₀，右后主起落架机轮中心K位于右后主起落架机轮轴的中点，Kx₀-Jx₀=a4；本发明飞机多状态快速称重方法基于以下设备：7对电子台秤，分别是第1对电子台秤(1)至第7对电子台秤(7)和数据采集计算机；第1对电子台秤(1)位于前起落架机轮对的下面，每个机轮位于一个电子台秤上，第2对电子台秤(2)位于左前主起落架机轮对的下面，第3对电子台秤(3)位于左中主起落架机轮对的下面，第4对电子台秤(4)位于左后主起落架机轮对的下面，第5对电子台秤(5)位于右前主起落架机轮对的下面，第6对电子台秤(6)位于右中主起落架机轮对的下面，第7对电子台秤(7)位于右后主起落架机轮对的下面。利用各机轮电子台秤读数及该机轮轮轴中心到前起落架轮轴中心距离求各机轮到前起落架的重量矩，从而求解全机重心到前起落架轮心距离，再利用已有理论距离对该值进行修正即可求得全机坐标系下全机重心值。

其缺点是：第一、只能进行某一状态下的静态称量，当飞机改变为另一状态时，例如加/放一定油量后，必须重新进行标定，重复进行一次完整的静态测量，称重效率低。第二、称重精度低。

发明内容

本发明的目的是：提供一种大型运输类飞机多状态称重方法，无需重新进行标定就能连续进行不同状态下的称重操作，以提高称重效率和称重精度。

本发明的技术方案是：一种飞机多状态快速称重方法，所称重的飞机的前起落架有一对机轮，飞机的左右主起落架各有前中后三对机轮，飞机的坐标系如下：以飞机的构造水平线为X轴，逆航向为正，以O点为原点，O点位于X轴上、机头前1.6米处，以飞机对称面内的过O点垂直于X轴的直线为Z轴，上方为正，以右手法则确定Y轴；所称重飞机的机身上有前水平测量点A和后水平测量点B，A点到Y轴和Z轴所在平面的理论距离为X₀；所称重飞机的机身上有前铅垂悬挂点E和后铅垂悬挂点F；所称重飞机的机翼内有平均气动弦长前缘点P和平均气动弦长后缘点Q，线段PQ的长度Xc_A为理论平均气动弦长，P点到Y轴和Z轴所在平面的理论距离为X′；全机重心所在点为Cg，Cg点到Y轴和Z轴所在平面的距离为Xc；前起落架机轮中心C的横坐标为Cx₀，前起落架机轮中心C位于前起落架机轮轴的中点，X₀是前水平测量点A的横坐标，X₀-Cx₀=b；左前主起落架机轮中心D的横坐标为Dx₀，左前主起落架机轮中心D位于左前主起落架机轮轴的中点，Dx₀-Cx₀=L2；左中主起落架机轮中心G的横坐标为Gx₀，左中主起落架机轮中心G位于左中主起落架机轮轴的中点，Gx₀-Dx₀=a1；左后主起落架机轮中心H的横坐标为Hx₀，左后主起落架机轮中心H位于左后主起落架机轮轴的中点，Hx₀-Gx₀=a3；右前主起落架机轮中心I的横坐标为Ix₀，右前主起落架机轮中心I位于右前主起落架机轮轴的中点，Ix₀-Cx₀=L5；右中主起落架机轮中心J的横坐标为Jx₀，右中主起落架机轮中心J位于右中主起落架机轮轴的中点，Jx₀-Ix₀=a2；右后主起落架机轮中心K的横坐标为Kx₀，右后主起落架机轮中心K位于右后主起落架机轮轴的中点，Kx₀-Jx₀=a4；本发明飞机多状态快速称重方法基于以下设备：7对电子台秤，分别是第1对电子台秤(1)至第7对电子台秤(7)和数据采集计算机；第1对电子台秤(1)位于前起落架机轮对的下面，每个机轮位于一个电子台秤上，第2对电子台秤(2)位于左前主起落架机轮对的下面，第3对电子台秤(3)位于左中主起落架机轮对的下面，第4对电子台秤(4)位于左后主起落架机轮对的下面，第5对电子台秤(5)位于右前主起落架机轮对的下面，第6对电子台秤(6)位于右中主起落架机轮对的下面，第7对电子台秤(7)位于右后主起落架机轮对的下面；其特征在于：还需要以下设备：前地面标尺(8)、前铅垂线(9)、后地面标尺(10)、后铅垂线(11)和7个位移传感器单元，它们是第1位移传感器单元(12)至第7位移传感器单元(18)；飞机多状态快速称重的步骤如下：

1、布置铅垂线及地面标尺：

1.1、布置前铅垂线(9)及前地面标尺(8)：在机身前铅垂悬挂点E处悬挂前铅垂线(9)，并在前铅垂线(9)正下方布置前地面标尺(8)，前铅垂线(9)重锤的锥尖与前地面标尺(8)的中心对正；

1.2、布置后铅垂线(11)及后地面标尺(10)：在机身后铅垂悬挂点F处悬挂后铅垂线(11)，并在后铅垂线(11)正下方布置后地面标尺(10)，后铅垂线(11)重锤的锥尖与后地面标尺(10)的中心对正；

2、布置位移传感器单元：

2.1、布置第1位移传感器单元(12)：在前起落架机轮前放置第1位移传感器单元(12)支架，将支架上位移传感器的连线端头粘贴到前起落架机轮轮轴上，调整第1位移传感器单元(12)支架的高度使位移传感器的连线保持水平，并将第1位移传感器单元(12)的位移传感器归零；

2.2、布置第2位移传感器单元(13)：在左前主起落架机轮前放置第2位移传感器单元(13)支架，将支架上位移传感器的连线端头粘贴到左前主起落架机轮轮轴上，调整第2位移传感器单元(13)支架的高度使位移传感器的连线保持水平，并将第2位移传感器单元(13)的位移传感器归零；

2.3、布置第3位移传感器单元(14)：在左中主起落架机轮前放置第3位移传感器单元(14)支架，将支架上位移传感器的连线端头粘贴到左中主起落架机轮轮轴上，调整第3位移传感器单元(14)支架的高度使位移传感器的连线保持水平，并将第3位移传感器单元(14)的位移传感器归零；

2.4、布置第4位移传感器单元(15)：在左后主起落架机轮前放置第4位移传感器单元(15)支架，将支架上位移传感器的连线端头粘贴到左后主起落架机轮轮轴上，调整第4位移传感器单元(15)支架的高度使位移传感器的连线保持水平，并将第4位移传感器单元(15)的位移传感器归零；

2.5、布置第5位移传感器单元(16)：在右前主起落架机轮前放置第5位移传感器单元(16)支架，将支架上位移传感器的连线端头粘贴到右前主起落架机轮轮轴上，调整第5位移传感器单元(16)支架的高度使位移传感器的连线保持水平，并将第5位移传感器单元(16)的位移传感器归零；

2.6、布置第6位移传感器单元(17)：在右中主起落架机轮前放置第6位移传感器单元(17)支架，将支架上位移传感器的连线端头粘贴到右中主起落架机轮轮轴上，调整第6位移传感器单元(17)支架的高度使位移传感器的连线保持水平，并将第6位移传感器单元(17)的位移传感器归零；

2.7、布置第7位移传感器单元(18)：在右后主起落架机轮前放置第7位移传感器单元(18)支架，将支架上位移传感器的连线端头粘贴到右后主起落架机轮轮轴上，调整第7位移传感器单元(18)支架的高度使位移传感器的连线保持水平，并将第7位移传感器单元(18)的位移传感器归零；

3、尺寸测量计算：

3.1、测量计算左前主起落架机轮中心D与前起落架机轮中心C的横坐标差L2、右前主起落架机轮中心I与前起落架机轮中心C的横坐标差L5；

3.2、测量计算左中主起落架机轮中心G与左前主起落架机轮中心D的横坐标差a1、左后主起落架机轮中心H与左中主起落架机轮中心G的横坐标差a3、右中主起落架机轮中心J与右前主起落架机轮中心I的横坐标差a2、右后主起落架机轮中心K与右中主起落架机轮中心J的横坐标差a4；

3.3、计算左中主起落架机轮中心到前起落架机轮中心距离L3=L2+a1、计算左后主起落架机轮中心到前起落架机轮中心距离L4=L3+a3、计算右中主起落架机轮中心到前起落架机轮中心距离L6=L5+a2、计算右后主起落架机轮中心到前起落架机轮中心距离L7=L6+a4；

4、第一次重量测量：

4.1、测量计算并记录第1对电子台秤(1)读数G1₀；

4.2、测量计算并记录第2对电子台秤(2)读数G2₀；

4.3、测量计算并记录第3对电子台秤(3)读数G3₀；

4.4、测量计算并记录第4对电子台秤(4)读数G4₀；

4.5、测量计算并记录第5对电子台秤(5)读数G5₀；

4.6、测量计算并记录第6对电子台秤(6)读数G6₀；

4.7、测量计算并记录第7对电子台秤(7)读数G7₀；

5、第一次计算飞机的重量和重心：

5.1、第一次计算飞机重量：G₀=G1₀+G2₀+G3₀+G4₀+G5₀+G6₀+G7₀；

5.2、第一次计算飞机重心：

$X_C(\%\mathrm{MAC})=\frac{\frac{\underset{i=2}{\overset{7}{\mathrm{\Σ}}}{G}_{i0}{L}_i}{\underset{i=1}{\overset{7}{\mathrm{\Σ}}}{G}_{i0}}+X_0-b-X^{\′}}{X_{\mathrm{CA}}}\×100\%\left(\mathrm{MAC}\right)---\left[1\right]$

6、对飞机进行以下任意一种操作：加油、放油、加装货物或者卸载货物，通过操作变更了飞机的重量状态；

7、测量记录变更飞机重量状态后的位移变化量：

7.1、测量记录状态变化引发的第1位移传感器单元(12)位移变化量ΔL₁、测量记录状态变化引发的第2位移传感器单元(13)位移变化量ΔL₂、测量记录状态变化引发的第3位移传感器单元(14)位移变化量ΔL₃、测量记录状态变化引发的第4位移传感器单元(15)位移变化量ΔL₄、测量记录状态变化引发的第5位移传感器单元(16)位移变化量ΔL₅、测量记录状态变化引发的第6位移传感器单元(17)位移变化量ΔL₆、测量记录状态变化引发的第7位移传感器单元(18)位移变化量ΔL₇；

7.2、测量记录前铅垂线(9)在其前地面标尺(8)上为位移变化量ΔL_前、测量记录后铅垂线(11)在其后地面标尺(10)上为位移变化量ΔL_后；

8、测量记录飞机重量状态变更后全机重量：

8.1、测量计算并记录第1对电子台秤(1)读数G1；

8.2、测量计算并记录第2对电子台秤(2)读数G2；

8.3、测量计算并记录第3对电子台秤(3)读数G3；

8.4、测量计算并记录第4对电子台秤(4)读数G4；

8.5、测量计算并记录第5对电子台秤(5)读数G5；

8.6、测量计算并记录第6对电子台秤(6)读数G6；

8.7、测量计算并记录第7对电子台秤(7)读数G7；

9、第二次计算变更飞机重量状态后飞机的重量和重心：

9.1、第二次计算变更飞机重量状态后飞机的重量：

G=G1+G2+G3+G4+G5+G6+G7；

9.2、第二次计算变更飞机重量状态后飞机的重心：

本发明的优点是：提供了一种大型飞机多变化状态时重量重心快速称算方法，同时对传统称重方法所遗漏的机身微漂移进行修正，提高了测量、计算分析的精度和效率。具体地说，与现有的称重测量方法相比，本发明方法在原有称重测量方法基础上增加了应变位移测量传感器，可适时捕获飞机任一变化姿态下指定位置处微位移量，而不用按原方法一样针对下一变化状态重新进行参数定义测量，方便快捷。

在原有称重测量方法基础上增加了铅垂微位移修正，克服了由起落架结构形式（如桁架式起落架或跪式起落架）引发的机身微漂移量，使得测算更加逼真。

修正了重心计算公式，用各起落架轮轴位移变化量及机身微位移来修正各起落架距前起轮轴距离和全机新重心全机坐标，测算结果更加准确。

因为省去了每个状态点位置关系的重复测算，大大提高了多态测量的效率，经试验验证其称量耗时仅为传统方法的15%，且称量状态越多，节时效果越明显。

附图说明

图1是本发明的称重示意图。图中上方为飞机实际方向的上方，下方为飞机实际方向的下方，图中左方为飞机实际方向的前方，右方为飞机实际方向的后方。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。参见图1，一种飞机多状态快速称重方法，所称重的飞机的前起落架有一对机轮，飞机的左右主起落架各有前中后三对机轮，飞机的坐标系如下：以飞机的构造水平线为X轴，逆航向为正，以O点为原点，O点位于X轴上、机头前1.6米处，以飞机对称面内的过O点垂直于X轴的直线为Z轴，上方为正，以右手法则确定Y轴；所称重飞机的机身上有前水平测量点A和后水平测量点B，A点到Y轴和Z轴所在平面的理论距离为X₀；所称重飞机的机身上有前铅垂悬挂点E和后铅垂悬挂点F；所称重飞机的机翼内有平均气动弦长前缘点P和平均气动弦长后缘点Q，线段PQ的长度Xc_A为理论平均气动弦长，P点到Y轴和Z轴所在平面的理论距离为X′；全机重心所在点为Cg，Cg点到Y轴和Z轴所在平面的距离为Xc；前起落架机轮中心C的横坐标为Cx₀，前起落架机轮中心C位于前起落架机轮轴的中点，X₀是前水平测量点A的横坐标，X₀-Cx₀=b；左前主起落架机轮中心D的横坐标为Dx₀，左前主起落架机轮中心D位于左前主起落架机轮轴的中点，Dx₀-Cx₀=L2；左中主起落架机轮中心G的横坐标为Gx₀，左中主起落架机轮中心G位于左中主起落架机轮轴的中点，Gx₀-Dx₀=a1；左后主起落架机轮中心H的横坐标为Hx₀，左后主起落架机轮中心H位于左后主起落架机轮轴的中点，Hx₀-Gx₀=a3；右前主起落架机轮中心I的横坐标为Ix₀，右前主起落架机轮中心I位于右前主起落架机轮轴的中点，Ix₀-Cx₀=L5；右中主起落架机轮中心J的横坐标为Jx₀，右中主起落架机轮中心J位于右中主起落架机轮轴的中点，Jx₀-Ix₀=a2；右后主起落架机轮中心K的横坐标为Kx₀，右后主起落架机轮中心K位于右后主起落架机轮轴的中点，Kx₀-Jx₀=a4；本发明飞机多状态快速称重方法基于以下设备：7对电子台秤，分别是第1对电子台秤(1)至第7对电子台秤(7)和数据采集计算机；第1对电子台秤(1)位于前起落架机轮对的下面，每个机轮位于一个电子台秤上，第2对电子台秤(2)位于左前主起落架机轮对的下面，第3对电子台秤(3)位于左中主起落架机轮对的下面，第4对电子台秤(4)位于左后主起落架机轮对的下面，第5对电子台秤(5)位于右前主起落架机轮对的下面，第6对电子台秤(6)位于右中主起落架机轮对的下面，第7对电子台秤(7)位于右后主起落架机轮对的下面；其特征在于：还需要以下设备：前地面标尺(8)、前铅垂线(9)、后地面标尺(10)、后铅垂线(11)和7个位移传感器单元，它们是第1位移传感器单元(12)至第7位移传感器单元(18)；飞机多状态快速称重的步骤如下：

1、布置铅垂线及地面标尺：

1.1、布置前铅垂线(9)及前地面标尺(8)：在机身前铅垂悬挂点E处悬挂前铅垂线(9)，并在前铅垂线(9)正下方布置前地面标尺(8)，前铅垂线(9)重锤的锥尖与前地面标尺(8)的中心对正；

1.2、布置后铅垂线(11)及后地面标尺(10)：在机身后铅垂悬挂点F处悬挂后铅垂线(11)，并在后铅垂线(11)正下方布置后地面标尺(10)，后铅垂线(11)重锤的锥尖与后地面标尺(10)的中心对正；

2、布置位移传感器单元：

2.1、布置第1位移传感器单元(12)：在前起落架机轮前放置第1位移传感器单元(12)支架，将支架上位移传感器的连线端头粘贴到前起落架机轮轮轴上，调整第1位移传感器单元(12)支架的高度使位移传感器的连线保持水平，并将第1位移传感器单元(12)的位移传感器归零；

2.2、布置第2位移传感器单元(13)：在左前主起落架机轮前放置第2位移传感器单元(13)支架，将支架上位移传感器的连线端头粘贴到左前主起落架机轮轮轴上，调整第2位移传感器单元(13)支架的高度使位移传感器的连线保持水平，并将第2位移传感器单元(13)的位移传感器归零；

2.3、布置第3位移传感器单元(14)：在左中主起落架机轮前放置第3位移传感器单元(14)支架，将支架上位移传感器的连线端头粘贴到左中主起落架机轮轮轴上，调整第3位移传感器单元(14)支架的高度使位移传感器的连线保持水平，并将第3位移传感器单元(14)的位移传感器归零；

2.4、布置第4位移传感器单元(15)：在左后主起落架机轮前放置第4位移传感器单元(15)支架，将支架上位移传感器的连线端头粘贴到左后主起落架机轮轮轴上，调整第4位移传感器单元(15)支架的高度使位移传感器的连线保持水平，并将第4位移传感器单元(15)的位移传感器归零；

2.5、布置第5位移传感器单元(16)：在右前主起落架机轮前放置第5位移传感器单元(16)支架，将支架上位移传感器的连线端头粘贴到右前主起落架机轮轮轴上，调整第5位移传感器单元(16)支架的高度使位移传感器的连线保持水平，并将第5位移传感器单元(16)的位移传感器归零；

2.6、布置第6位移传感器单元(17)：在右中主起落架机轮前放置第6位移传感器单元(17)支架，将支架上位移传感器的连线端头粘贴到右中主起落架机轮轮轴上，调整第6位移传感器单元(17)支架的高度使位移传感器的连线保持水平，并将第6位移传感器单元(17)的位移传感器归零；

2.7、布置第7位移传感器单元(18)：在右后主起落架机轮前放置第7位移传感器单元(18)支架，将支架上位移传感器的连线端头粘贴到右后主起落架机轮轮轴上，调整第7位移传感器单元(18)支架的高度使位移传感器的连线保持水平，并将第7位移传感器单元(18)的位移传感器归零；

3、尺寸测量计算：

3.1、测量计算左前主起落架机轮中心D与前起落架机轮中心C的横坐标差L2、右前主起落架机轮中心I与前起落架机轮中心C的横坐标差L5；

3.2、测量计算左中主起落架机轮中心G与左前主起落架机轮中心D的横坐标差a1、左后主起落架机轮中心H与左中主起落架机轮中心G的横坐标差a3、右中主起落架机轮中心J与右前主起落架机轮中心I的横坐标差a2、右后主起落架机轮中心K与右中主起落架机轮中心J的横坐标差a4；

3.3、计算左中主起落架机轮中心到前起落架机轮中心距离L3=L2+a1、计算左后主起落架机轮中心到前起落架机轮中心距离L4=L3+a3、计算右中主起落架机轮中心到前起落架机轮中心距离L6=L5+a2、计算右后主起落架机轮中心到前起落架机轮中心距离L7=L6+a4；

4、第一次重量测量：

4.1、测量计算并记录第1对电子台秤(1)读数G1₀；

4.2、测量计算并记录第2对电子台秤(2)读数G2₀；

4.3、测量计算并记录第3对电子台秤(3)读数G3₀；

4.4、测量计算并记录第4对电子台秤(4)读数G4₀；

4.5、测量计算并记录第5对电子台秤(5)读数G5₀；

4.6、测量计算并记录第6对电子台秤(6)读数G6₀；

4.7、测量计算并记录第7对电子台秤(7)读数G7₀；

5、第一次计算飞机的重量和重心：

5.1、第一次计算飞机重量：G₀=G1₀+G2₀+G3₀+G4₀+G5₀+G6₀+G7₀；

5.2、第一次计算飞机重心：

$X_C(\%\mathrm{MAC})=\frac{\frac{\underset{i=2}{\overset{7}{\mathrm{\Σ}}}{G}_{i0}{L}_i}{\underset{i=1}{\overset{7}{\mathrm{\Σ}}}{G}_{i0}}+X_0-b-X^{\′}}{X_{\mathrm{CA}}}\×100\%\left(\mathrm{MAC}\right)---\left[1\right]$

6、对飞机进行以下任意一种操作：加油、放油、加装货物或者卸载货物，通过操作变更了飞机的重量状态；

7、测量记录变更飞机重量状态后的位移变化量：

7.1、测量记录状态变化引发的第1位移传感器单元(12)位移变化量ΔL₁、测量记录状态变化引发的第2位移传感器单元(13)位移变化量ΔL₂、测量记录状态变化引发的第3位移传感器单元(14)位移变化量ΔL₃、测量记录状态变化引发的第4位移传感器单元(15)位移变化量ΔL₄、测量记录状态变化引发的第5位移传感器单元(16)位移变化量ΔL₅、测量记录状态变化引发的第6位移传感器单元(17)位移变化量ΔL₆、测量记录状态变化引发的第7位移传感器单元(18)位移变化量ΔL₇；

7.2、测量记录前铅垂线(9)在其前地面标尺(8)上为位移变化量ΔL_前、测量记录后铅垂线(11)在其后地面标尺(10)上为位移变化量ΔL_后；

8、测量记录飞机重量状态变更后全机重量：

8.1、测量计算并记录第1对电子台秤(1)读数G1；

8.2、测量计算并记录第2对电子台秤(2)读数G2；

8.3、测量计算并记录第3对电子台秤(3)读数G3；

8.4、测量计算并记录第4对电子台秤(4)读数G4；

8.5、测量计算并记录第5对电子台秤(5)读数G5；

8.6、测量计算并记录第6对电子台秤(6)读数G6；

8.7、测量计算并记录第7对电子台秤(7)读数G7；

9、第二次计算变更飞机重量状态后飞机的重量和重心：

9.1、第二次计算变更飞机重量状态后飞机的重量：

G=G1+G2+G3+G4+G5+G6+G7；

9.2、第二次计算变更飞机重量状态后飞机的重心：

实施例

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。参见图1，一种飞机多状态快速称重方法，所称重的飞机的前起落架有一对机轮，飞机的左右主起落架各有前中后三对机轮，飞机的坐标系如下：以飞机的构造水平线为X轴，逆航向为正，以O点为原点，O点位于X轴上、机头前1.6米处，以飞机对称面内的过O点垂直于X轴的直线为Z轴，上方为正，以右手法则确定Y轴；所称重飞机的机身上有前水平测量点A和后水平测量点B，A点到Y轴和Z轴所在平面的理论距离为X₀=6.125m；所称重飞机的机身上有前铅垂悬挂点E和后铅垂悬挂点F；所称重飞机的机翼内有平均气动弦长前缘点P和平均气动弦长后缘点Q，线段PQ的长度理论平均气动弦长Xc_A=6.42m，P点到Y轴和Z轴所在平面的理论距离为X′=18.094m；全机重心所在点为Cg，Cg点到Y轴和Z轴所在平面的距离为Xc；前起落架机轮中心C的横坐标为Cx₀，前起落架机轮中心C位于前起落架机轮轴的中点，X₀是前水平测量点A的横坐标，X₀-Cx₀=b；左前主起落架机轮中心D的横坐标为Dx₀，左前主起落架机轮中心D位于左前主起落架机轮轴的中点，Dx₀-Cx₀=L2；左中主起落架机轮中心G的横坐标为Gx₀，左中主起落架机轮中心G位于左中主起落架机轮轴的中点，Gx₀-Dx₀=a1；左后主起落架机轮中心H的横坐标为Hx₀，左后主起落架机轮中心H位于左后主起落架机轮轴的中点，Hx₀-Gx₀=a3；右前主起落架机轮中心I的横坐标为Ix₀，右前主起落架机轮中心I位于右前主起落架机轮轴的中点，Ix₀-Cx₀=L5；右中主起落架机轮中心J的横坐标为Jx₀，右中主起落架机轮中心J位于右中主起落架机轮轴的中点，Jx₀-Ix₀=a2；右后主起落架机轮中心K的横坐标为Kx₀，右后主起落架机轮中心K位于右后主起落架机轮轴的中点，Kx₀-Jx₀=a4；本发明飞机多状态快速称重方法基于以下设备：7对电子台秤，分别是第1对电子台秤1至第7对电子台秤7和数据采集计算机；第1对电子台秤1位于前起落架机轮对的下面，每个机轮位于一个电子台秤上，第2对电子台秤2位于左前主起落架机轮对的下面，第3对电子台秤3位于左中主起落架机轮对的下面，第4对电子台秤4位于左后主起落架机轮对的下面，第5对电子台秤5位于右前主起落架机轮对的下面，第6对电子台秤6位于右中主起落架机轮对的下面，第7对电子台秤7位于右后主起落架机轮对的下面；其特征在于：还需要以下设备：前地面标尺8、前铅垂线9、后地面标尺10、后铅垂线11和7个位移传感器单元，它们是第1位移传感器单元12至第7位移传感器单元18；飞机多状态快速称重的步骤如下：

1、布置铅垂线及地面标尺：

1.1、布置前铅垂线9及前地面标尺8：在机身前铅垂悬挂点E处悬挂前铅垂线9，并在前铅垂线9正下方布置前地面标尺8，前铅垂线9重锤的锥尖与前地面标尺8的中心对正；

1.2、布置后铅垂线11及后地面标尺10：在机身后铅垂悬挂点F处悬挂后铅垂线11，并在后铅垂线11正下方布置后地面标尺10，后铅垂线11重锤的锥尖与后地面标尺10的中心对正；

2、布置位移传感器单元：

2.1、布置第1位移传感器单元12：在前起落架机轮前放置第1位移传感器单元12支架，将支架上位移传感器的连线端头粘贴到前起落架机轮轮轴上，调整第1位移传感器单元12支架的高度使位移传感器的连线保持水平，并将第1位移传感器单元12的位移传感器归零；

2.2、布置第2位移传感器单元13：在左前主起落架机轮前放置第2位移传感器单元13支架，将支架上位移传感器的连线端头粘贴到左前主起落架机轮轮轴上，调整第2位移传感器单元13支架的高度使位移传感器的连线保持水平，并将第2位移传感器单元13的位移传感器归零；

2.3、布置第3位移传感器单元14：在左中主起落架机轮前放置第3位移传感器单元14支架，将支架上位移传感器的连线端头粘贴到左中主起落架机轮轮轴上，调整第3位移传感器单元14支架的高度使位移传感器的连线保持水平，并将第3位移传感器单元14的位移传感器归零；

2.4、布置第4位移传感器单元15：在左后主起落架机轮前放置第4位移传感器单元15支架，将支架上位移传感器的连线端头粘贴到左后主起落架机轮轮轴上，调整第4位移传感器单元15支架的高度使位移传感器的连线保持水平，并将第4位移传感器单元15的位移传感器归零；

2.5、布置第5位移传感器单元16：在右前主起落架机轮前放置第5位移传感器单元16支架，将支架上位移传感器的连线端头粘贴到右前主起落架机轮轮轴上，调整第5位移传感器单元16支架的高度使位移传感器的连线保持水平，并将第5位移传感器单元16的位移传感器归零；

2.6、布置第6位移传感器单元17：在右中主起落架机轮前放置第6位移传感器单元17支架，将支架上位移传感器的连线端头粘贴到右中主起落架机轮轮轴上，调整第6位移传感器单元17支架的高度使位移传感器的连线保持水平，并将第6位移传感器单元17的位移传感器归零；

2.7、布置第7位移传感器单元18：在右后主起落架机轮前放置第7位移传感器单元18支架，将支架上位移传感器的连线端头粘贴到右后主起落架机轮轮轴上，调整第7位移传感器单元18支架的高度使位移传感器的连线保持水平，并将第7位移传感器单元18的位移传感器归零；

3、尺寸测量计算：

3.1、测量计算左前主起落架机轮中心D与前起落架机轮中心C的横坐标差L2=14.0375m、右前主起落架机轮中心I与前起落架机轮中心C的横坐标差L5=14.0335m；

3.2、测量计算左中主起落架机轮中心G与左前主起落架机轮中心D的横坐标差a1=1.655m、左后主起落架机轮中心H与左中主起落架机轮中心G的横坐标差a3=1.653m、右中主起落架机轮中心J与右前主起落架机轮中心I的横坐标差a2=1.656m、右后主起落架机轮中心K与右中主起落架机轮中心J的横坐标差a4=1.646m；

3.3、计算左中主起落架机轮中心到前起落架机轮中心距离L3=L2+a1=15.6925m、计算左后主起落架机轮中心到前起落架机轮中心距离L4=L3+a3=17.3455m、计算右中主起落架机轮中心到前起落架机轮中心距离L6=L5+a2=15.6985m、计算右后主起落架机轮中心到前起落架机轮中心距离L7=L6+a4=17.3355m；

4、第一次重量测量：

4.1、测量计算并记录第1对电子台秤(1)读数G1₀=5260kg；

4.2、测量计算并记录第2对电子台秤(2)读数G2₀=14855kg；

4.3、测量计算并记录第3对电子台秤(3)读数G3₀=13590kg；

4.4、测量计算并记录第4对电子台秤(4)读数G4₀=13370kg；

4.5、测量计算并记录第5对电子台秤(5)读数G5₀=14645kg；

4.6、测量计算并记录第6对电子台秤(6)读数G6₀=14260kg；

4.7、测量计算并记录第7对电子台秤(7)读数G7₀=13900kg；

5、第一次计算飞机的重量和重心：

5.1、第一次计算飞机重量：G₀=G1₀+G2₀+G3₀+G4₀+G5₀+G6₀+G7₀=89880kg；

5.2、第一次计算飞机重心：

$X_C(\%\mathrm{MAC})=\frac{\frac{\underset{i=2}{\overset{7}{\mathrm{\Σ}}}{G}_{i0}{L}_i}{\underset{i=1}{\overset{7}{\mathrm{\Σ}}}{G}_{i0}}+X_0-b-X^{\′}}{X_{\mathrm{CA}}}\×100\%\left(\mathrm{MAC}\right)=34.4\%\mathrm{MAC}---\left[1\right]$

6、对飞机进行以下操作：加油36000kg，变更飞机的重量状态；

7、测量记录变更飞机重量状态后的位移变化量：

7.1、测量记录状态变化引发的第1位移传感器单元(12)位移变化量ΔL₁=-0.185m、测量记录状态变化引发的第2位移传感器单元(13)位移变化量ΔL₂=-0.111m、测量记录状态变化引发的第3位移传感器单元(14)位移变化量ΔL₃=-0.111m、测量记录状态变化引发的第4位移传感器单元(15)位移变化量ΔL₄=-0.122m、测量记录状态变化引发的第5位移传感器单元(16)位移变化量ΔL₅=-0.112m、测量记录状态变化引发的第6位移传感器单元(17)位移变化量ΔL₆=-0.113m、测量记录状态变化引发的第7位移传感器单元(18)位移变化量ΔL₇=-0.124m；

7.2、测量记录前铅垂线(9)在其前地面标尺(8)上为位移变化量ΔL_前=0.23m、测量记录后铅垂线(11)在其后地面标尺(10)上为位移变化量ΔL_后=0.24m；

8、测量记录飞机重量状态变更后全机重量：

8.1、测量计算并记录第1对电子台秤(1)读数G1=8575kg；

8.2、测量计算并记录第2对电子台秤(2)读数G2=20310kg；

8.3、测量计算并记录第3对电子台秤(3)读数G3=18980kg；

8.4、测量计算并记录第4对电子台秤(4)读数G4=18780kg；

8.5、测量计算并记录第5对电子台秤(5)读数G5=20160kg；

8.6、测量计算并记录第6对电子台秤(6)读数G6=19670kg；

8.7、测量计算并记录第7对电子台秤(7)读数G7=19250kg；

9、第二次计算变更飞机重量状态后飞机的重量和重心：

9.1、第二次计算变更飞机重量状态后飞机的重量：

G=G1+G2+G3+G4+G5+G6+G7=125725kg；

9.2、第二次计算变更飞机重量状态后飞机的重心：

Claims (1)

1.一种飞机多状态快速称重方法，所称重的飞机的前起落架有一对机轮，飞机的左右主起落架各有前中后三对机轮，飞机的坐标系如下：以飞机的构造水平线为X轴，逆航向为正，以O点为原点，O点位于X轴上、机头前1.6米处，以飞机对称面内的过O点垂直于X轴的直线为Z轴，上方为正，以右手法则确定Y轴；所称重飞机的机身上有前水平测量点A和后水平测量点B，A点到Y轴和Z轴所在平面的理论距离为X0；所称重飞机的机身上有前铅垂悬挂点E和后铅垂悬挂点F；所称重飞机的机翼内有平均气动弦长前缘点P和平均气动弦长后缘点Q，线段PQ的长度X_CA为理论平均气动弦长，P点到Y轴和Z轴所在平面的理论距离为X′；全机重心所在点为Cg，Cg点到Y轴和Z轴所在平面的距离为Xc；前起落架机轮中心C的横坐标为Cx₀，前起落架机轮中心C位于前起落架机轮轴的中点，X₀是前水平测量点A的横坐标，X₀-Cx₀＝b；左前主起落架机轮中心D的横坐标为Dx₀，左前主起落架机轮中心D位于左前主起落架机轮轴的中点，Dx₀-Cx₀＝L2；左中主起落架机轮中心G的横坐标为Gx₀，左中主起落架机轮中心G位于左中主起落架机轮轴的中点，Gx₀-Dx₀＝a1；左后主起落架机轮中心H的横坐标为Hx₀，左后主起落架机轮中心H位于左后主起落架机轮轴的中点，Hx₀-Gx₀＝a3；右前主起落架机轮中心I的横坐标为Ix₀，右前主起落架机轮中心I位于右前主起落架机轮轴的中点，Ix₀-Cx₀＝L5；右中主起落架机轮中心J的横坐标为Jx₀，右中主起落架机轮中心J位于右中主起落架机轮轴的中点，Jx₀-Ix₀＝a2；右后主起落架机轮中心K的横坐标为Kx₀，右后主起落架机轮中心K位于右后主起落架机轮轴的中点，Kx₀-Jx₀＝a4；所述飞机多状态快速称重方法基于以下设备：7对电子台秤，分别是第1对电子台秤(1)至第7对电子台秤(7)和数据采集计算机；第1对电子台秤(1)位于前起落架机轮对的下面，每个机轮位于一个电子台秤上，第2对电子台秤(2)位于左前主起落架机轮对的下面，第3对电子台秤(3)位于左中主起落架机轮对的下面，第4对电子台秤(4)位于左后主起落架机轮对的下面，第5对电子台秤(5)位于右前主起落架机轮对的下面，第6对电子台秤(6)位于右中主起落架机轮对的下面，第7对电子台秤(7)位于右后主起落架机轮对的下面；其特征在于：还需要以下设备：前地面标尺(8)、前铅垂线(9)、后地面标尺(10)、后铅垂线(11)和7个位移传感器单元，它们是第1位移传感器单元(12)至第7位移传感器单元(18)；飞机多状态快速称重的步骤如下：

1.1、布置铅垂线及地面标尺：

1.1.1、布置前铅垂线(9)及前地面标尺(8)：在机身前铅垂悬挂点E处悬挂前铅垂线(9)，并在前铅垂线(9)正下方布置前地面标尺(8)，前铅垂线(9)重锤的锥尖与前地面标尺(8)的中心对正；

1.1.2、布置后铅垂线(11)及后地面标尺(10)：在机身后铅垂悬挂点F处悬挂后铅垂线(11)，并在后铅垂线(11)正下方布置后地面标尺(10)，后铅垂线(11)重锤的锥尖与后地面标尺(10)的中心对正；

1.2、布置位移传感器单元：

1.2.1、布置第1位移传感器单元(12)：在前起落架机轮前放置第1位移传感器单元(12)支架，将支架上位移传感器的连线端头粘贴到前起落架机轮轮轴上，调整第1位移传感器单元(12)支架的高度使位移传感器的连线保持水平，并将第1位移传感器单元(12)的位移传感器归零；

1.2.2、布置第2位移传感器单元(13)：在左前主起落架机轮前放置第2位移传感器单元(13)支架，将支架上位移传感器的连线端头粘贴到左前主起落架机轮轮轴上，调整第2位移传感器单元(13)支架的高度使位移传感器的连线保持水平，并将第2位移传感器单元(13)的位移传感器归零；

1.2.3、布置第3位移传感器单元(14)：在左中主起落架机轮前放置第3位移传感器单元(14)支架，将支架上位移传感器的连线端头粘贴到左中主起落架机轮轮轴上，调整第3位移传感器单元(14)支架的高度使位移传感器的连线保持水平，并将第3位移传感器单元(14)的位移传感器归零；

1.2.4、布置第4位移传感器单元(15)：在左后主起落架机轮前放置第4位移传感器单元(15)支架，将支架上位移传感器的连线端头粘贴到左后主起落架机轮轮轴上，调整第4位移传感器单元(15)支架的高度使位移传感器的连线保持水平，并将第4位移传感器单元(15)的位移传感器归零；

1.2.5、布置第5位移传感器单元(16)：在右前主起落架机轮前放置第5位移传感器单元(16)支架，将支架上位移传感器的连线端头粘贴到右前主起落架机轮轮轴上，调整第5位移传感器单元(16)支架的高度使位移传感器的连线保持水平，并将第5位移传感器单元(16)的位移传感器归零；

1.2.6、布置第6位移传感器单元(17)：在右中主起落架机轮前放置第6位移传感器单元(17)支架，将支架上位移传感器的连线端头粘贴到右中主起落架机轮轮轴上，调整第6位移传感器单元(17)支架的高度使位移传感器的连线保持水平，并将第6位移传感器单元(17)的位移传感器归零；

1.2.7、布置第7位移传感器单元(18)：在右后主起落架机轮前放置第7位移传感器单元(18)支架，将支架上位移传感器的连线端头粘贴到右后主起落架机轮轮轴上，调整第7位移传感器单元(18)支架的高度使位移传感器的连线保持水平，并将第7位移传感器单元(18)的位移传感器归零；

1.3、尺寸测量计算：

1.3.1、测量计算左前主起落架机轮中心D与前起落架机轮中心C的横坐标差L2、右前主起落架机轮中心I与前起落架机轮中心C的横坐标差L5；

1.3.2、测量计算左中主起落架机轮中心G与左前主起落架机轮中心D的横坐标差a1、左后主起落架机轮中心H与左中主起落架机轮中心G的横坐标差a3、右中主起落架机轮中心J与右前主起落架机轮中心I的横坐标差a2、右后主起落架机轮中心K与右中主起落架机轮中心J的横坐标差a4；

1.3.3、计算左中主起落架机轮中心到前起落架机轮中心距离L3＝L2+a1、计算左后主起落架机轮中心到前起落架机轮中心距离L4＝L3+a3、计算右中主起落架机轮中心到前起落架机轮中心距离L6＝L5+a2、计算右后主起落架机轮中心到前起落架机轮中心距离L7＝L6+a4；

1.4、第一次重量测量：

1.4.1、测量计算并记录第1对电子台秤(1)读数G1₀；

1.4.2、测量计算并记录第2对电子台秤(2)读数G2₀；

1.4.3、测量计算并记录第3对电子台秤(3)读数G3₀；

1.4.4、测量计算并记录第4对电子台秤(4)读数G4₀；

1.4.5、测量计算并记录第5对电子台秤(5)读数G5₀；

1.4.6、测量计算并记录第6对电子台秤(6)读数G6₀；

1.4.7、测量计算并记录第7对电子台秤(7)读数G7₀；

1.5、第一次计算飞机的重量和重心：

1.5.1、第一次计算飞机重量：G₀＝G1₀+G2₀+G3₀+G4₀+G5₀+G6₀+G7₀；

1.5.2、第一次计算飞机重心：

1.6、对飞机进行以下任意一种操作：加油、放油、加装货物或者卸载货物，通过操作变更了飞机的重量状态；

1.7、测量记录变更飞机重量状态后的位移变化量：

1.7.1、测量记录状态变化引发的第1位移传感器单元(12)位移变化量ΔL1、测量记录状态变化引发的第2位移传感器单元(13)位移变化量ΔL2、测量记录状态变化引发的第3位移传感器单元(14)位移变化量ΔL3、测量记录状态变化引发的第4位移传感器单元(15)位移变化量ΔL4、测量记录状态变化引发的第5位移传感器单元(16)位移变化量ΔL5、测量记录状态变化引发的第6位移传感器单元(17)位移变化量ΔL6、测量记录状态变化引发的第7位移传感器单元(18)位移变化量ΔL7；

1.7.2、测量记录前铅垂线(9)在其前地面标尺(8)上为位移变化量ΔL_前、测量记录后铅垂线(11)在其后地面标尺(10)上为位移变化量ΔL_后；

1.8、测量记录飞机重量状态变更后全机重量：

1.8.1、测量计算并记录第1对电子台秤(1)读数G1；

1.8.2、测量计算并记录第2对电子台秤(2)读数G2；

1.8.3、测量计算并记录第3对电子台秤(3)读数G3；

1.8.4、测量计算并记录第4对电子台秤(4)读数G4；

1.8.5、测量计算并记录第5对电子台秤(5)读数G5；

1.8.6、测量计算并记录第6对电子台秤(6)读数G6；

1.8.7、测量计算并记录第7对电子台秤(7)读数G7；

1.9、第二次计算变更飞机重量状态后飞机的重量和重心：

1.9.1、第二次计算变更飞机重量状态后飞机的重量：

G＝G1+G2+G3+G4+G5+G6+G7；

1.9.2、第二次计算变更飞机重量状态后飞机的重心：