CN107727377B - 一种稳定精度测试系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种稳定精度测试系统,涉及无人机云台测试领域,包括震动模拟测试平台、接收装置和移动终端,所述震动模拟测试平台包括偏航组件、俯仰组件、横滚组件、固定平台、光电收发装置、电子发射管和九轴陀螺仪;所述接收装置中设有电子采集处理单元,用于接收所述震动模拟测试平台中的电子发射管发射的电子;所述固定平台上设有传感器模块,固定平台的底部连接有云台/吊舱,所述云台/吊舱上设有所述光电收发装置,光电收发装置上包括光电传感器、蓝牙模块和电子发射管,该系统可同时测量三轴的稳定精度,测量精度高、数据拓展性好。

Description

一种稳定精度测试系统
技术领域
本发明涉及无人机云台测试领域,具体涉及一种稳定精度测试系统。
背景技术:
现有的检测稳定精度的方法是,在室内设立目标靶,利用吊舱或云台搭载外部成像设备拍摄目标靶,采用图像中心偏移靶位中心的距离来计算稳定精度,是一种后处理方式(拍摄完成后处理),缺乏实时性,测试耗时长,效率低,测量精度低。
如申请号为CN201610554789公开了一种吊舱稳定精度的检测方法及系统描述:提供一种吊舱稳定精度的检测方法及系统,涉及吊舱测试技术领域,能够提高对吊舱稳定精度测量的效率。具体方案包括:通过振动台固定吊舱的载体,并为所述吊舱的载体提供振动激励;向所述吊舱发射光信号,通过检测反射回的光信号检测所述吊舱的振动幅度,并根据检测结果输出稳定精度指示参数。本发明用于检测吊舱的稳定精度。利用反射光测量只能测量出与发射光同轴方向上(前后)的震动,对垂直方向上的(左右上下)震动无法测量,测量数据不够全面。受待测物品表面材质、形状等影响,测量得到的数据与实际值会有较大的偏差。
如申请号CN200710098921.6公开了一种精度检测仪,主要包括定位器、定位板、四面体、平板、角板、心轴,将定位器放在平台上,使定位器处于水平状态;将平板安放在定位器上,并通过定位器定位;心轴装在角板上,四面体通过紧固件压在心轴上;将角板装在经过定位器定位的平板上,利用导尺和定位器将角板定位后将角板固定在平板上;将平板、四面体、心轴以及角板装配在一起的部件安装在被测转台的内框架的仪表安装基面上,通过定位板调整平板在仪表安装基面上的位置后将平板固定,即可检测转台的位置精度。本发明对单元测试系统转台精度进行现场标定检测,使用简单方便,无须专门的检测人员,一般技术人员经简短的培训即可使用,提高了检测效率和精度,该种检测仪通过仪表检测来确定精度,这种检测方法存在误差,精度不准而且检测的数据不够全面。
发明内容
本发明的目的在于:
1、通过完整模拟无人机飞行六个自由度(俯仰,横滚,偏航)的状态飞机震动对稳像的影响来测量三轴六自由度(上下、前后、左右)震动对稳定精度的影响;
2、保证测试载荷(云台/吊舱)保持在同一空间点上,确保无测试设备移动对测量精度的影响,提高测试精度;
3、解决数据实时性差,数据不够直观,数据存储不方便,历史数据查看麻烦等问题。
一种稳定精度测试系统,包括震动模拟测试平台、接收装置和移动终端,所述震动模拟测试平台包括偏航组件、俯仰组件、横滚组件、固定平台、光电收发装置、电子发射管和九轴陀螺仪;所述接收装置中设有电子采集处理单元,用于接收所述震动模拟测试平台中的电子发射管发射的电子;所述移动终端包括电脑、笔记本和平板中的至少一种,用于显示及存储测试数据,并对历史数据进行分析和处理;所述偏航组件内部包括偏航轴无刷电机、角度测量单元一、电机驱动单元一和控制器;所述俯仰组件内部包括俯仰轴无刷电机、角度测量单元二和电机驱动单元二;所述横滚组件内部包括横滚轴无刷电机、角度测量单元三和电机驱动单元三;所述固定平台上设有传感器模块,固定平台的底部连接有云台/吊舱,所述云台/吊舱上设有所述光电收发装置、蓝牙模块和电子发射管,所述光电收发装置上设有光电传感器。
优选的,所述九轴陀螺仪包括三轴陀螺仪、三轴加速度计和三轴磁力计。
优选的,所述震动模拟测试平台、接收装置和移动终端之间可有线连接或者通过蓝牙无线连接。
优选的,所述接收装置为靶面,所述电子采集处理单元设置于靶面上。
优选的,所述震动模拟测试平台中的控制器控制三个电机驱动单元,使固定平台所在的平面始终保持与靶面平行。
优选的,所述移动终端对控制器进行任务设计及参数设定,通过控制器控制三个电机驱动单元给予平台预定的激励(包括频率、振幅、方向)。
优选的,所述光电收发装置收发一体,能够反射信号,接收装置通过电子采集处理单元采集电子,光电收发装置测试X轴振动量(位移/频率/振幅),电子发射管测试Y轴和Z轴振动量,并将数据传输给移动终端,移动终端显示振动量数据,通过振动量数据分析发射的电子束相对中心位置是否偏移,根据偏移情况来判断稳定精度。
优选的,所述震动模拟测试平台的底部设有底座。
本发明的优点在于:该系统,可同时测量三轴的稳定精度,测量精度高、实时性好,人机交互好、外界干扰因素少,环境适应性强,数据拓展性好(图形分析、历史数据统计分析等)。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明中靶面的示意图。
图3为本发明中偏航组件的内部视图。
图4为本发明中横滚组件的内部视图。
图5为本发明中俯仰组件的内部视图。
图6为本发明的系统结构框图。
图7为本发明的系统结构框图。
其中:1—底座,2—控制器,3—角度测量单元一,4—角度测量单元三,5—角度测量单元二,6—传感器模块,7—偏航轴无刷电机,8—横滚轴无刷电机,9—俯仰轴无刷电机,10—固定平台,11—光电传感器,12—靶面,13—电机驱动单元一,14—电机驱动单元三,15—电机驱动单元二,16—云台/吊舱,17—电子发射管,18—电子采集处理单元,19—蓝牙模块,20—偏航组件,21—横滚组件,22—俯仰组件,23—光电收发装置。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
如图1至图7所示,一种稳定精度测试系统,包括震动模拟测试平台、接收装置和移动终端,所述震动模拟测试平台包括偏航组件20、俯仰组件22、横滚组件21、固定平台10、光电收发装置23、电子发射管17和九轴陀螺仪;所述接收装置中设有电子采集处理单元18,用于接收所述震动模拟测试平台中的电子发射管17发射的电子;所述移动终端包括电脑、笔记本和平板中的至少一种,用于显示及存储测试数据,并对历史数据进行分析和处理;所述偏航组件20内部包括偏航轴无刷电机7、角度测量单元一3、电机驱动单元一13和控制器2;所述俯仰组件22内部包括俯仰轴无刷电机9、角度测量单元二5和电机驱动单元二15;所述横滚组件21内部包括横滚轴无刷电机8、角度测量单元三4和电机驱动单元三14;所述固定平台10上设有传感器模块6,固定平台10的底部连接有云台/吊舱16,所述云台/吊舱16上设有所述光电收发装置23、蓝牙模块19和电子发射管17,所述光电收发装置23上设有光电传感器11。
值得注意的是,所述九轴陀螺仪包括三轴陀螺仪、三轴加速度计和三轴磁力计。
在本实施例中,所述震动模拟测试平台、接收装置和移动终端之间可有线连接或者通过蓝牙无线连接。
在本实施例中,所述接收装置为靶面12,所述电子采集处理单元18设置于靶面12上。
在本实施例中,所述震动模拟测试平台中的控制器2控制三个电机驱动单元,使固定平台10所在的平面始终保持与靶面12平行。
在本实施例中,所述移动终端对控制器2进行任务设计及参数设定,通过控制器2控制三个电机驱动单元给予平台预定的激励(包括频率、振幅、方向)。
在本实施例中,所述光电收发装置23收发一体,能够反射信号,接收装置通过电子采集处理单元18采集电子,光电收发装置23测试X轴振动量(位移/频率/振幅),电子发射管17测试Y轴和Z轴振动量,并将数据传输给移动终端,移动终端显示振动量数据,通过振动量数据分析发射的电子束相对中心位置是否偏移,根据偏移情况来判断稳定精度。
此外,所述震动模拟测试平台的底部设有底座1。
工作过程及原理:平台上电初始状态为保持固定平台10所在的平面与靶面12平行,即电子发射管17与靶面垂直,控制器2通过电脑上位机写入参数,包括振动频率,振动幅度,震动方向等,三个角度测量单元分别测量三个无刷电机和九轴陀螺仪数据融合,传给控制器2,控制器2通过角度数据及陀螺仪数据进行控制处理,控制三个电机驱动单元,使固定平台10所在的平面始终保持与靶面12平行。
测试时,电脑(可事先预设测试任务自动进行检测测试,也可手动输入参数)对控制器2进行任务设计及参数设定,控制器2控制三个电机驱动单元给予平台预定的激励(频率、振幅、方向等)。
固定平台10中悬挂待测云台/吊舱16,云台/吊舱16中平行悬挂光电传感器11和电子发射管17,光电传感器11向靶面12发射红外光,红外光经靶板反射回光电传感器11,光电传感器11接收后将数据传回控制器2中处理,控制器2传给电脑处理显示位移等数据。光电传感器11用于检测Y轴方向(即与靶面12垂直方向)的稳定偏移,电子发射管17以一定频率向靶面12发射电子束,靶面12为电子接收屏,靶面12接收电子后由电子采集处理单元18处理,再传回电脑中处理,在电脑显示电子坐标数据以及与中心偏移量。
电脑用于处理显示及存储测试数据,电脑处理可实现数据储存,实时数据显示,实时单轴波形显示,历史数据分析等。
控制器2与电脑和光电传感器11与之间,电子采集单元与电脑之间,均可为有线传输,或者为蓝牙等无线传输。
由技术常识可知,本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此,上述公开的实施方案,就各方面而言,都只是举例说明,并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (8)

1.一种稳定精度测试系统,包括震动模拟测试平台、接收装置和移动终端,其特征在于,所述震动模拟测试平台包括偏航组件(20)、俯仰组件(22)、横滚组件(21)、固定平台(10)、光电收发装置(23)、电子发射管(17)和九轴陀螺仪;所述接收装置中设有电子采集处理单元(18),用于接收所述震动模拟测试平台中的电子发射管(17)发射的电子;所述移动终端包括笔记本和平板中的至少一种,用于显示及存储测试数据,并对历史数据进行分析和处理;所述偏航组件(20)内部包括偏航轴无刷电机(7)、角度测量单元一(3)、电机驱动单元一(13)和控制器(2);所述俯仰组件(22)内部包括俯仰轴无刷电机(9)、角度测量单元二(5)和电机驱动单元二(15);所述横滚组件(21)内部包括横滚轴无刷电机(8)、角度测量单元三(4)和电机驱动单元三(14);所述固定平台(10)上设有传感器模块(6),固定平台(10)的底部连接有云台/吊舱(16),所述云台/吊舱(16)上设有所述光电收发装置(23)、蓝牙模块(19)和电子发射管(17),所述光电收发装置(23)上设有光电传感器(11)。
2.根据权利要求1所述的一种稳定精度测试系统,其特征在于:所述九轴陀螺仪包括三轴陀螺仪、三轴加速度计和三轴磁力计。
3.根据权利要求1所述的一种稳定精度测试系统,其特征在于:所述震动模拟测试平台、接收装置和移动终端之间能够有线连接或者通过蓝牙无线连接。
4.根据权利要求3所述的一种稳定精度测试系统,其特征在于:所述接收装置为靶面(12),所述电子采集处理单元(18)设置于靶面(12)上。
5.根据权利要求4所述的一种稳定精度测试系统,其特征在于:所述震动模拟测试平台中的控制器(2)控制三个电机驱动单元,使固定平台(10)所在的平面始终保持与靶面(12)平行。
6.根据权利要求5所述的一种稳定精度测试系统,其特征在于:所述移动终端对控制器(2)进行任务设计及参数设定,通过控制器(2)控制三个电机驱动单元给予固定平台预定的激励。
7.根据权利要求1所述的一种稳定精度测试系统,其特征在于:所述光电收发装置(23)收发一体,能够反射信号,接收装置通过电子采集处理单元(18)采集电子,光电收发装置(23)测试X轴振动量,电子发射管(17)测试Y轴和Z轴振动量,并将数据传输给移动终端,移动终端显示振动量数据,通过振动量数据分析发射的电子束相对中心位置是否偏移,根据偏移情况来判断稳定精度。
8.根据权利要求1所述的一种稳定精度测试系统,其特征在于:所述震动模拟测试平台的底部设有底座(1)。
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