CN113885156A

CN113885156A - 一种飞机平视显示器光轴校准方法

Info

Publication number: CN113885156A
Application number: CN202111395608.5A
Authority: CN
Inventors: 齐涛; 李小栋; 董楠
Original assignee: Luoyang Institute of Electro Optical Equipment AVIC
Current assignee: Luoyang Institute of Electro Optical Equipment AVIC
Priority date: 2021-11-23
Filing date: 2021-11-23
Publication date: 2022-01-04
Anticipated expiration: 2041-11-23
Also published as: CN113885156B

Abstract

本申请提供了一种飞机平视显示器光轴校准方法，属于飞机航电设备光学测试的技术领域，具体包括如下步骤：将靶板放置于飞机机头正前方，靶板距离为L；构造垂直于地面的平面ABO，调节靶板使该平面与靶板相交于靶板的中轴线；使靶板与飞机方位‑横滚轴平面垂直；在飞机机身一侧上选取两个已知位置信息的基准点C、D，使用激光连接两个基准点并延长交于靶板所在平面；调整靶板高度，使延长线交于靶板上形成一个交点J；在机身另一侧选择两个与C和D对称的两个基准点C’、D’，在靶板上形成另一个交点K；在靶板上标示出校准十字的位置和姿态；以靶板上的校准十字为基准对平视显示器进行校准。

Description

一种飞机平视显示器光轴校准方法

技术领域

本申请涉及飞机航电设备光学测试的领域，尤其是涉及一种飞机平视显示器光轴校准方法。

背景技术

目前平视显示器的光轴校准通常采用传统的方法，即以地面为基准将飞机架平，该方法操作复杂、耗时，特别是校准大型飞机的平视显示器的光轴时存在一定困难。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种飞机平视显示器光轴校准方法，解决了现有技术中的问题，能够同时适用于架平或非架平飞机平视显示器的光轴校准。

本申请提供的一种飞机平视显示器光轴校准方法采用如下的技术方案：

一种飞机平视显示器光轴校准方法，同时适用飞机架平和非架平状态，包括如下步骤：

步骤1，将靶板放置于飞机机头正前方，靶板距离为L；

步骤2，选取飞机机腹与飞机方位-横滚轴平面的交线上的两个基准点A、B，选取地面上合适的O点，O点可以同时扫射到A、B两点，在O点使用激光扫射A、B，构造垂直于地面的平面ABO，调节靶板使该平面与靶板相交于靶板的中轴线；

步骤3，在O点使用测距设备测量靶板两侧边缘对称的点M、N，调节靶板使MO＝NO，使靶板与飞机方位-横滚轴平面垂直；

步骤4，在飞机机身一侧上选取两个已知位置信息的基准点C、D，使用激光连接两个基准点并延长交于靶板所在平面；

步骤5，调整靶板高度，使延长线交于靶板上形成一个交点J；

步骤6，在机身另一侧选择两个与步骤4对称的两个基准点C’、D’，重复步骤5在靶板上形成另一个交点K；

步骤7，使用标示工装连接靶板上的两个交点J、K，在靶板上标示出校准十字的位置和姿态；

步骤8，以靶板上的校准十字为基准对平视显示器进行校准。

可选的，所述步骤1中，靶板距离L是靶板与飞机设计眼位ERP在横滚轴上的距离，靶板距离L、平视显示器的光轴和视水平线的夹角θ、设计眼位ERP与校准十字在方位轴上的高度差H存在三角关系。

可选的，测量距离L的方法包括：选取飞机机腹与飞机方位-横滚轴平面的交线上的一个基准点B，B点与ERP点在横滚轴上的距离为L1，通过测量B点与靶板在横滚轴上的距离L2间接测量靶板距离L，距离L1使用飞机架平状态下的已知距离。

可选的，所述步骤2和3中，始终确保靶板处于飞机机头正前方且靶板距离为L。

可选的，所述步骤4和5中，在飞机机身一侧E、F点使用激光扫射该侧机身上的两个基准点C、D，构造平面ECD和FCD并分别将其延伸到靶板上，平面ECD、FCD和靶板形成交点J，即为两个基准点的连线在靶板上的交点。

可选的，所述步骤7中的标示工装的几何尺寸，由基准点C、D、C’、D’的位置信息、靶板距离L、平视显示器的光轴和视水平线的夹角θ、设计眼位ERP与飞机方位-横滚轴平面、平面CDC’D’的距离决定。

可选的，所述步骤8包括：

通过安装在平视显示器安装支架上的校靶镜观察靶板上的校准十字，调节安装支架，使校靶镜分划板中心与校准十字重合；

通过校靶镜读取残余误差，通过电子设备将残余误差写入平视显示器,消残余误差。

可选的，所述步骤8中的校靶镜，具有与平视显示器相同的机械接口，原位替代平视显示器安装在安装支架上。

可选的，所述电子设备，具有与平视显示器相同的电气接口的软件接口，能够与平视显示器通信完成残余误差的写入，残余误差包括方位误差和俯仰误差。

综上所述，本申请包括以下有益技术效果：

1、应用于不同飞机的平视显示器光轴校准时，只需要根据飞机设计参数重新设计标示工装和校靶镜，对飞机外形结构没有要求，通用性强；

2、同时适用于左右对称和非对称式座舱平视显示器布局的飞机；

3、不需要使用专业的测量设备，成本低；

4、不要求操作人员具有测量领域的专业知识和操作经验，不需要对飞机航电设备通电，操作简便；

5、同时适用于架平或非架平飞机平视显示器的光轴校准。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本申请的飞机平视显示器的光轴校准方法的流程图；

图2是本申请的靶板距离与其它数据的关系示意图；

图3是本申请的对准靶板中轴线示意图；

图4是本申请的靶板与飞机方位-横滚轴平面垂直示意图；

图5是本申请的获取两个基准点连线示意图；

图6是本申请的获取基准点连线在靶板上的交点示意图；

图7是本申请的标示工装示意图；

图8是本申请的基准点在飞机俯仰-横滚轴平面投影示意图；

图9是本申请的基准点在飞机方位-俯仰轴平面投影示意图。

附图标记说明：1、靶板。

具体实施方式

下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本申请，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。

还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想，图式中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。

本申请实施例提供一种飞机平视显示器光轴校准方法。

一种飞机平视显示器光轴校准方法，包括如下步骤：

步骤1，将靶板1放置于飞机机头正前方，靶板1距离为L；靶板1距离L是靶板1与飞机设计眼位ERP在横滚轴上的距离，靶板1距离L、平视显示器的光轴和视水平线的夹角θ、设计眼位ERP与校准十字在方位轴上的高度差H存在三角关系。测量距离L的方法包括：选取飞机机腹与飞机方位-横滚轴平面的交线上的一个基准点B，B点与ERP点在横滚轴上的距离为L1，通过测量B点与靶板1在横滚轴上的距离L2间接测量靶板1距离L，距离L1使用飞机架平状态下的已知距离。当飞机非架平时该距离与已知距离会存在余弦误差，但是误差较小可以忽略。

步骤2，选取飞机机腹与飞机方位-横滚轴平面的交线上的两个基准点A、B，选取地面上合适的O点，O点可以同时扫射到A、B两点，在O点使用激光扫射A、B，构造垂直于地面的平面ABO，调节靶板1使该平面与靶板1相交于靶板1的中轴线；始终确保靶板1处于飞机机头正前方且靶板1距离为L。

其中，飞机在架平状态时，平面ABO即飞机方位-横滚轴平面。飞机在非架平状态时，平面ABO并不是飞机方位-横滚轴平面，但靶板1与平面ABO垂直时，靶板1也与飞机方位-横滚轴平面垂直。

步骤3，在O点使用测距设备测量靶板1两侧边缘对称的点M、N，调节靶板1使MO＝NO，使靶板1与飞机方位-横滚轴平面垂直；始终确保靶板1处于飞机机头正前方且靶板1距离为L。

步骤4，在飞机机身一侧上选取两个已知位置信息的基准点C、D，使用激光连接两个基准点并延长交于靶板1所在平面；在飞机机身一侧E、F点使用激光扫射该侧机身上的两个基准点C、D，构造平面ECD和FCD并分别将其延伸到靶板1上。

步骤5，调整靶板1高度，使延长线交于靶板1上形成一个交点J；平面ECD、FCD和靶板1形成交点J，即为两个基准点的连线在靶板1上的交点。

步骤6，在机身另一侧选择两个与步骤4对称的两个基准点C’、D’，重复步骤5在靶板1上形成另一个交点K；

步骤7，如图7所示，使用标示工装连接靶板1上的两个交点J、K，在靶板1上标示出校准十字的位置和姿态；标示工装的几何尺寸，由基准点C、D、C’、D’的位置信息、靶板1距离L、平视显示器的光轴和视水平线的夹角θ、设计眼位ERP与飞机方位-横滚轴平面、平面CDC’D’的距离决定。如图8所示，已知机身CC’距离和DD’距离、靶板1距离L，依据对称梯形的几何关系可得出交点J、K连线的长度。

如图9所示，ERP’为设计眼位ERP在靶板1上的投影，ERP’Q与JK垂直交于P，R为JK的中点，PR为设计眼位ERP与飞机方位-横滚轴平面的距离，ERP’P为设计眼位ERP与平面CDC’D’的距离，ERP’Q为设计眼位ERP与校准十字在方位轴上的高度差H。

当飞机架平时，靶板1与飞机方位-俯仰轴平面平行，当飞机非架平时，靶板1与飞机方位-俯仰轴平面存在夹角，图9中的PQ连线长度会随着飞机俯仰角而变化；标示工装的几何尺寸是依据飞机架平时的参数计算得出，在飞机非架平时使用会存在一定误差；飞机正常停放在地面上存在一定的俯仰角时，此时由标示工装导致的误差远小于靶板1放置等引起的误差，因此可以忽略。

步骤8，以靶板1上的校准十字为基准对平视显示器进行校准。具体包括：通过安装在平视显示器安装支架上的校靶镜观察靶板1上的校准十字，调节安装支架，使校靶镜分划板中心与校准十字重合；通过校靶镜读取残余误差，通过电子设备将残余误差写入平视显示器,消残余误差。校靶镜具有与平视显示器相同的机械接口，原位替代平视显示器安装在安装支架上。所述电子设备，具有与平视显示器相同的电气接口的软件接口，能够与平视显示器通信完成残余误差的写入，残余误差包括方位误差和俯仰误差。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种飞机平视显示器光轴校准方法，其特征在于，同时适用飞机架平和非架平状态，包括如下步骤：

步骤1，将靶板放置于飞机机头正前方，靶板距离为L；

步骤8，以靶板上的校准十字为基准对平视显示器进行校准。

2.根据权利要求1所述的飞机平视显示器光轴校准方法，其特征在于，所述步骤1中，靶板距离L是靶板与飞机设计眼位ERP在横滚轴上的距离，靶板距离L、平视显示器的光轴和视水平线的夹角θ、设计眼位ERP与校准十字在方位轴上的高度差H存在三角关系。

3.根据权利要求1所述的飞机平视显示器光轴校准方法，其特征在于，测量距离L的方法包括：选取飞机机腹与飞机方位-横滚轴平面的交线上的一个基准点B，B点与ERP点在横滚轴上的距离为L1，通过测量B点与靶板在横滚轴上的距离L2间接测量靶板距离L，距离L1使用飞机架平状态下的已知距离。

4.根据权利要求1所述的飞机平视显示器光轴校准方法，其特征在于，所述步骤2和3中，始终确保靶板处于飞机机头正前方且靶板距离为L。

5.根据权利要求1所述的飞机平视显示器光轴校准方法，其特征在于，所述步骤4和5中，在飞机机身一侧E、F点使用激光扫射该侧机身上的两个基准点C、D，构造平面ECD和FCD并分别将其延伸到靶板上，平面ECD、FCD和靶板形成交点J，即为两个基准点的连线在靶板上的交点。

6.根据权利要求1所述的飞机平视显示器光轴校准方法，其特征在于，所述步骤7中的标示工装的几何尺寸，由基准点C、D、C’、D’的位置信息、靶板距离L、平视显示器的光轴和视水平线的夹角θ、设计眼位ERP与飞机方位-横滚轴平面、平面CDC’D’的距离决定。

7.根据权利要求1所述的飞机平视显示器光轴校准方法，其特征在于，所述步骤8包括：

8.根据权利要求7所述的飞机平视显示器光轴校准方法，其特征在于，所述步骤8中的校靶镜，具有与平视显示器相同的机械接口，原位替代平视显示器安装在安装支架上。

9.根据权利要求7所述的飞机平视显示器光轴校准方法，其特征在于，所述电子设备，具有与平视显示器相同的电气接口的软件接口，能够与平视显示器通信完成残余误差的写入，残余误差包括方位误差和俯仰误差。