CN115854835A - 一种用于无人机活动喷管角度标定的工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于无人机活动喷管角度标定的工装，包括固定架、偏航角度板、俯仰角度板及指针座，固定架设有容纳槽；偏航角度板设有第一刻度；俯仰角度板设有第二刻度；指针座设有指针，指针与活动喷管的轴线共线。其通过设置固定架，将该用于无人机活动喷管角度标定的工装与待测无人机进行固定；通过设置指针座，使其与活动喷管可拆卸连接，并于指针座上设置指针，利用指针尖端的位置表征活动喷管的偏转状态；通过设置偏航角度板和俯仰角度板，分别用于标定指针在X轴方向及Y轴方向的位移，从而计算得出活动喷管的偏转角度，从而有效解决现有技术进行活动喷管的角度标定时效率低、精度差的技术问题。

Description

一种用于无人机活动喷管角度标定的工装

技术领域

本发明涉及喷管角度标定技术领域，具体涉及一种用于无人机活动喷管角度标定的工装。

背景技术

为了研究无人机的过失速机动飞行能力，需通过飞行试验进行模拟，在进行飞行试验时，实验人员需通过飞控系统控制喷管的偏转角度间接调整无人机的飞行状态，因此在试验开始之前，需进行初始校对和映射，将喷管的转动角度与伺服舵机的输出参数一一对应，以实现活动喷管的角度标定。

现有的活动喷管角度标定技术普遍采用两种方式：（1）首先将无人机放置于装配平台，人工将无人机调至水平状态，接着采用高度尺测量喷管偏转时喷管口到平台的高度距离，并通过高度数据采用三角函数的方式换算角度数据，该费时费力；（2）采用电子角度仪测量舵面的角度，该方法由于喷管为圆形，无法稳定放置角度仪，因此标定精度极差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于无人机活动喷管角度标定的工装，解决现有技术进行活动喷管的角度标定时效率低、精度差的技术问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种用于无人机活动喷管角度标定的工装，包括：固定架，所述固定架用于固定待测无人机，所述固定架设有容纳槽，所述待测无人机的活动喷管位于所述容纳槽内；偏航角度板，所述偏航角度板设于所述容纳槽的槽底，并与所述固定架连接，所述偏航角度板远离所述容纳槽槽底的一侧设有第一刻度，所述第一刻度沿X轴分布；俯仰角度板，所述俯仰角度板设于所述容纳槽的槽底，并与所述固定架连接，所述俯仰角度板远离所述容纳槽槽底的一侧设有第二刻度，所述第二刻度沿Y轴分布；指针座，所述指针座用于与所述活动喷管可拆卸连接，所述指针座设有指针，当所述指针座与所述活动喷管连接时，所述指针与所述活动喷管的轴线共线。

可选地，所述偏航角度板所在平面与Y轴垂直，所述偏航角度板远离所述容纳槽槽底的一侧设置为圆弧状，以形成偏航圆弧边，所述偏航圆弧边的圆心为所述活动喷管的偏航旋转轴的轴心，所述第一刻度沿所述偏航圆弧边圆弧分布；所述俯仰角度板所在平面与X轴垂直，所述俯仰角度板远离所述容纳槽槽底的一侧设置为圆弧状，以形成俯仰圆弧边，所述俯仰圆弧边的圆心为所述活动喷管的俯仰旋转轴的轴心，所述第二刻度沿所述俯仰圆弧边圆弧分布。

可选地，所述偏航角度板与所述俯仰角度板沿Z轴方向十字插接。

可选地，所述偏航圆弧边和所述俯仰圆弧边相交。

可选地，所述偏航角度板位于所述容纳槽槽底的一侧开有下插槽，所述下插槽位于所述偏航角度板中部，且沿Z轴方向延伸；所述俯仰角度板开有上插槽，所述上插槽位于所述俯仰圆弧边的中部，且沿Z轴方向延伸；所述偏航角度板通过所述下插槽及所述上插槽与所述俯仰角度板十字插接。

可选地，所述固定架包括底板及一对支撑板，两个所述支撑板分别与所述底板连接，以形成匚形的所述固定架，所述固定架围设的空间形成所述容纳槽，所述支撑板用于固定所述待测无人机。

可选地，所述底板与XY平面平行，所述支撑板与YZ平面平行。

可选地，所述底板位于X轴方向的两侧边缘设有锯齿插槽，所述支撑板的边缘对应设有锯齿插槽，所述底板与所述支撑板通过锯齿插槽插接；所述偏航角度板位于X轴方向的两侧边缘设有插块，所述支撑板对应开有插孔；所述底板底部开有圆形插孔，所述偏航角度板设有第一插条，所述俯仰角度板设有第二插条，所述第一插条的长度及所述第二插条的长度均与所述圆形插孔的直径匹配，所述圆形插孔的直径小于所述偏航角度板及所述俯仰角度板的长度。

可选地，所述支撑板远离所述底板的一侧开有V形的固定槽。

可选地，所述指针座与所述活动喷管的管口可拆卸套装。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本发明提供的一种用于无人机活动喷管角度标定的工装，通过设置固定架，将该用于无人机活动喷管角度标定的工装与待测无人机进行固定，并使待测无人机的活动喷管位于容纳槽内，飞控系统能够控制活动喷管在容纳槽内偏转；在此基础上，通过设置指针座，使其与活动喷管可拆卸连接，并于指针座上设置指针，利用指针尖端的位置表征活动喷管的偏转状态；在此基础上，通过设置偏航角度板，于其上设置第一刻度，并设置俯仰角度板，于其上设置第二刻度，分别用于标定指针在X轴方向及Y轴方向的位移，从而计算得出活动喷管的偏转角度，从而有效解决现有技术进行活动喷管的角度标定时效率低、精度差的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的用于无人机活动喷管角度标定的工装的示意图；

图2为本发明实施例提供的用于无人机活动喷管角度标定的工装的指针座与活动喷管的装配图；

图3为本发明实施例提供的用于无人机活动喷管角度标定的工装的偏航角度板的示意图；

图4为本发明实施例提供的用于无人机活动喷管角度标定的工装的俯仰角度板的示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-活动喷管；10-固定架；101-底板；1011-圆形插孔；102-支撑板；1021-插孔；1022-固定槽；11-容纳槽；20-偏航角度板；201-偏航圆弧边；202-下插槽；203-插块；204-第一插条；21-第一刻度；30-俯仰角度板；301-俯仰圆弧边；302-上插槽；303-第二插条；31-第二刻度；40-指针座；41-指针。

实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例：请参照图1至图4，本发明实施例提供了一种用于无人机活动喷管1角度标定的工装，包括：固定架10，所述固定架10用于固定待测无人机，所述固定架10设有容纳槽11，所述待测无人机的活动喷管1位于所述容纳槽11内；第二包括偏航角度板20，所述偏航角度板20设于所述容纳槽11的槽底，并与所述固定架10连接，所述偏航角度板20远离所述容纳槽11槽底的一侧设有第一刻度21，所述第一刻度21沿X轴分布；第三包括俯仰角度板30，所述俯仰角度板30设于所述容纳槽11的槽底，并与所述固定架10连接，所述俯仰角度板30远离所述容纳槽11槽底的一侧设有第二刻度31，所述第二刻度31沿Y轴分布；第四包括指针座40，所述指针座40用于与所述活动喷管1可拆卸连接，所述指针座40设有指针41，当所述指针座40与所述活动喷管1连接时，所述指针41与所述活动喷管1的轴线共线。

本实施例提供的用于无人机活动喷管角度标定的工装，通过设置固定架10，将该用于无人机活动喷管角度标定的工装与待测无人机进行固定，并使待测无人机的活动喷管1位于容纳槽11内，飞控系统能够控制活动喷管1在容纳槽11内偏转；在此基础上，通过设置指针座40，使其与活动喷管1可拆卸连接，并于指针座40上设置指针41，利用指针41尖端的位置表征活动喷管1的偏转状态；在此基础上，通过设置偏航角度板20，于其上设置第一刻度21，并设置俯仰角度板30，于其上设置第二刻度31，分别用于标定指针41在X轴方向及Y轴方向的位移，从而计算得出活动喷管1的偏转角度，从而有效解决现有技术进行活动喷管的角度标定时效率低、精度差的技术问题。

需要说明的是，上述X轴、Y轴、Z轴两两垂直，以形成笛卡尔直角坐标系，普遍的，Y轴方向为无人机的前进方向，X轴方向为左右偏航方向，Z轴方向为升降方向。

为了对偏航角度板20的具体结构做出进一步的解释，所述偏航角度板20所在平面与Y轴垂直，所述偏航角度板20远离所述容纳槽11槽底的一侧设置为圆弧状，以形成偏航圆弧边201，所述偏航圆弧边201的圆心为所述活动喷管1的偏航旋转轴的轴心，所述第一刻度21沿所述偏航圆弧边201圆弧分布；所述俯仰角度板30所在平面与X轴垂直，所述俯仰角度板30远离所述容纳槽11槽底的一侧设置为圆弧状，以形成俯仰圆弧边301，所述俯仰圆弧边301的圆心为所述活动喷管1的俯仰旋转轴的轴心，所述第二刻度31沿所述俯仰圆弧边301圆弧分布。

通过上述设置，利用偏航圆弧边201和俯仰圆弧边301分别匹配指针41的圆弧状运动轨迹，提升指针指示的精度，减小指示误差。

为了使偏航圆弧边201和俯仰圆弧边301均尽量靠近指针41，以方便观察指针41指示的刻度，所述偏航角度板20与所述俯仰角度板30沿Z轴方向十字插接。

通过上述设置，利用偏航角度板20与俯仰角度板30沿Z轴方向十字插接，避免两者叠设导致指针41距离其中一者的距离较近，而距离另一者较远的情况，避免距离较远的一方无法优选观测指针41指示的刻度。

优选地，所述偏航圆弧边201和所述俯仰圆弧边301相交。

通过上述设置，使指针41尖端距离偏航圆弧边201和俯仰圆弧边301的距离相同，使两者的指示刻度均便于观察。

为了对偏航角度板20和俯仰角度板30的十字插接结构做出进一步的解释，所述偏航角度板20位于所述容纳槽11槽底的一侧开有下插槽202，所述下插槽202位于所述偏航角度板20中部，且沿Z轴方向延伸；所述俯仰角度板30开有上插槽302，所述上插槽302位于所述俯仰圆弧边301的中部，且沿Z轴方向延伸；所述偏航角度板20通过所述下插槽202及所述上插槽302与所述俯仰角度板30十字插接。

通过上述设置，利用下插槽202和上插槽302进行十字插接，插接后偏航角度板20和俯仰角度板30利用两者的厚度相互限位插接，维持十字状，在不受外力的情况下夹角始终维持90°不变。

为了对固定架10的具体结构做出进一步的解释，所述固定架10包括底板101及一对支撑板102，两个所述支撑板102分别与所述底板101连接，以形成匚形的所述固定架10，所述固定架10围设的空间形成所述容纳槽11，所述支撑板102用于固定所述待测无人机。

通过上述设置，利用底板101和一对支撑板102围设形成匚形，以形成容纳槽11，在此基础上，利用一对支撑板102固定并支撑待测无人机，以使活动喷管1位于容纳槽11内。

优选地，所述底板101与XY平面平行，所述支撑板102与YZ平面平行。

为了对底板101和支撑板102的具体连接方式做出进一步的解释，所述底板101位于X轴方向的两侧边缘设有锯齿插槽，所述支撑板102的边缘对应设有锯齿插槽，所述底板101与所述支撑板102通过锯齿插槽插接；所述偏航角度板20位于X轴方向的两侧边缘设有插块203，所述支撑板102对应开有插孔1021；所述底板101底部开有圆形插孔1011，所述偏航角度板20设有第一插条204，所述俯仰角度板30设有第二插条303，所述第一插条204的长度及所述第二插条303的长度均与所述圆形插孔1011的直径匹配，所述圆形插孔1011的直径小于所述偏航角度板20及所述俯仰角度板30的长度。

通过上述设置，利用锯齿插槽将支撑板102与底板101直角插接，有效提升连接处的接触面积，而后辅以胶粘或焊接，进一步强化两者连接处的结构性能；通过设置插块203和插孔1021，利用两者的插接将偏航角度板20长度方向的两侧与两个支撑板102固定连接，并利用偏航角度板20对两个支撑板102进行结构支撑，提升匚形的结构性能；通过设置圆形插孔1011和第一插条204以及第二插条303，利用第一插条204和第二插条303的十字插接形成与圆形插孔1011匹配的十字坐标，而后将十字坐标插入圆形插孔1011内，实现连接的同时提升整体的结构性能。

优选地，所述支撑板102远离所述底板101的一侧开有V形的固定槽1022。

通过设置V形的固定槽1022，提升对无人机的固定效果，例如将无人机的机翼插入V形的固定槽1022内以实现固定，其他实施例中也可根据无人机的具体型号和类型设计固定槽1022的形状，以提升连接固定的匹配性和稳定性。

优选地，所述指针座40与所述活动喷管1的管口可拆卸套装。

具体地，指针座40可以套装于活动喷管1外，例如套筒状，也可套装于活动喷管1内，例如圆盘状，只需指针41与活动喷管1的轴线共线即可。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于无人机活动喷管角度标定的工装，其特征在于，包括：

固定架（10），所述固定架（10）用于固定待测无人机，所述固定架（10）设有容纳槽（11），所述待测无人机的活动喷管位于所述容纳槽（11）内；

偏航角度板（20），所述偏航角度板（20）设于所述容纳槽（11）的槽底，并与所述固定架（10）连接，所述偏航角度板（20）远离所述容纳槽（11）槽底的一侧设有第一刻度（21），所述第一刻度（21）沿X轴分布；

俯仰角度板（30），所述俯仰角度板（30）设于所述容纳槽（11）的槽底，并与所述固定架（10）连接，所述俯仰角度板（30）远离所述容纳槽（11）槽底的一侧设有第二刻度（31），所述第二刻度（31）沿Y轴分布；

指针座（40），所述指针座（40）用于与所述活动喷管可拆卸连接，所述指针座（40）设有指针（41），当所述指针座（40）与所述活动喷管连接时，所述指针（41）与所述活动喷管的轴线共线。

2.根据权利要求1所述的用于无人机活动喷管角度标定的工装，其特征在于：

所述偏航角度板（20）所在平面与Y轴垂直，所述偏航角度板（20）远离所述容纳槽（11）槽底的一侧设置为圆弧状，以形成偏航圆弧边（201），所述偏航圆弧边（201）的圆心为所述活动喷管的偏航旋转轴的轴心，所述第一刻度（21）沿所述偏航圆弧边（201）圆弧分布；

所述俯仰角度板（30）所在平面与X轴垂直，所述俯仰角度板（30）远离所述容纳槽（11）槽底的一侧设置为圆弧状，以形成俯仰圆弧边（301），所述俯仰圆弧边（301）的圆心为所述活动喷管的俯仰旋转轴的轴心，所述第二刻度（31）沿所述俯仰圆弧边（301）圆弧分布。

3.根据权利要求2所述的用于无人机活动喷管角度标定的工装，其特征在于，所述偏航角度板（20）与所述俯仰角度板（30）沿Z轴方向十字插接。

4.根据权利要求3所述的用于无人机活动喷管角度标定的工装，其特征在于，所述偏航圆弧边（201）和所述俯仰圆弧边（301）相交。

5.根据权利要求3或4所述的用于无人机活动喷管角度标定的工装，其特征在于，所述偏航角度板（20）位于所述容纳槽（11）槽底的一侧开有下插槽（202），所述下插槽（202）位于所述偏航角度板（20）中部，且沿Z轴方向延伸；所述俯仰角度板（30）开有上插槽（302），所述上插槽（302）位于所述俯仰圆弧边（301）的中部，且沿Z轴方向延伸；所述偏航角度板（20）通过所述下插槽（202）及所述上插槽（302）与所述俯仰角度板（30）十字插接。

6.根据权利要求5所述的用于无人机活动喷管角度标定的工装，其特征在于，所述固定架（10）包括底板（101）及一对支撑板（102），两个所述支撑板（102）分别与所述底板（101）连接，以形成匚形的所述固定架（10），所述固定架（10）围设的空间形成所述容纳槽（11），所述支撑板（102）用于固定所述待测无人机。

7.根据权利要求6所述的用于无人机活动喷管角度标定的工装，其特征在于，所述底板（101）与XY平面平行，所述支撑板（102）与YZ平面平行。

8.根据权利要求7所述的用于无人机活动喷管角度标定的工装，其特征在于，所述底板（101）位于X轴方向的两侧边缘设有锯齿插槽，所述支撑板（102）的边缘对应设有锯齿插槽，所述底板（101）与所述支撑板（102）通过锯齿插槽插接；

所述偏航角度板（20）位于X轴方向的两侧边缘设有插块（203），所述支撑板（102）对应开有插孔（1021）；

所述底板（101）底部开有圆形插孔（1011），所述偏航角度板（20）设有第一插条（204），所述俯仰角度板（30）设有第二插条（303），所述第一插条（204）的长度及所述第二插条（303）的长度均与所述圆形插孔（1011）的直径匹配，所述圆形插孔（1011）的直径小于所述偏航角度板（20）及所述俯仰角度板（30）的长度。

9.根据权利要求8所述的用于无人机活动喷管角度标定的工装，其特征在于，所述支撑板（102）远离所述底板（101）的一侧开有V形的固定槽（1022）。

10.根据权利要求1所述的用于无人机活动喷管角度标定的工装，其特征在于，所述指针座（40）与所述活动喷管的管口可拆卸套装。

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