一种舵偏指示器安装误差补偿方法与流程

本发明涉及舵偏指示器领域。更具体地，涉及一种舵偏指示器安装误差补偿方法。

背景技术：

舵面就是飞机等飞行器的操纵面，一般都是三个方向的操纵面，水平方向的叫升降舵，就是平尾，负责控制飞机升降，垂直方向的叫方向舵，一般在垂尾上面，负责控制飞机的航向，倾斜方向的叫副翼，一般在飞机机翼末端，负责控制飞机倾斜。在飞行器飞行过程中，驾驶员通过向舵面施加指令以改变飞行器的飞行姿态。在飞行器生产过程中，通常需要对舵面进行测试，在舵面阶跃指令测试时，用舵偏指示器对舵面转动角度进行测量。在测试前，需要将舵偏指示器安装到舵面上，安装过程不可避免存在安装误差，将会影响测试精度，导致测试结果出现偏差。

因此，需要提供一种舵偏指示器安装误差补偿方法，解决舵偏指示器安装过程存在的安装误差问题，提高测试精度。

技术实现要素：

本发明的一个目的在于提供一种舵偏指示器安装误差补偿方法，对舵偏指示器的安装误差进行补偿，解决舵偏指示器安装过程存在的安装误差问题，提高测试精度。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

本发明公开了一种舵偏指示器安装误差补偿方法，所述方法包括：

s1：施加舵面阶跃指令，采用舵偏指示器测量舵面的偏转角；

s2：根据所述舵面阶跃指令与所述偏转角确定安装误差角；

s3：对舵偏指示器输出的测量值进行补偿。

优选地，所述s2包括：

s21：根据所述舵面阶跃指令与所述偏转角计算安装误差矩阵；

s22：根据所述安装误差矩阵计算所述安装误差角。

优选地，所述安装误差矩阵m12为

其中，舵面坐标系为o1x1y1z1，o1为坐标原点，轴o1z1与o1x1、o1y1构成右手直角坐标系，ψ为舵偏指示器绕o1y1轴的安装误差，为舵偏指示器绕o1z1轴的安装误差；γ为舵偏指示器绕o1x1轴的安装误差。

优选地，所述s22包括：

s221：确定所述舵面阶跃指令与所述舵偏指示器的对应关系为

其中，θy1为沿o1y1轴施加的阶跃指令，θx2为沿o2x2轴测量的角度，θy2为沿o2y2轴测量的角度，θz2为沿o2z2轴测量的角度；

s222：确定安装误差角γ为

优选地，安装误差角ψ由舵偏指示器的安装定位销确定，取0。

优选地，根据计算得到的所述安装误差角对舵偏指示器进行补偿的矩阵为

其中，m12为安装误差矩阵，θx3为补偿后沿o2x2轴测量的角度，θy3为补偿后沿o2y2轴测量的角度，θz3为补偿后沿o2z2轴测量的角度。

本发明的有益效果如下：

本发明在在舵面阶跃指令测试时，根据舵偏指示器的特点，利用测试过程中陀螺仪感受到的舵面运动分量以及施加的实际阶跃指令，计算得到舵偏指示器的安装误差，并进行误差补偿，从而补偿安装误差对测量结果的影响，提高舵偏指示器安装精度，提高测试精度，具有极高的工程应用价值。且本发明可在舵面测试过程中完成舵偏指示器安装误差的辨识和补偿，在舵面测试前自动完成安装误差的补偿，提高测试精度，本发明进一步还具有通用性，还可以推广到其它型号的舵偏指示器的安装误差补偿。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出根据本发明一种舵偏指示器安装误差补偿方法具体实施例的流程图；

图2示出根据本发明一种舵偏指示器安装误差补偿方法具体实施例舵面坐标系和舵偏指示器坐标系的示意图；

图3示出根据本发明一种舵偏指示器安装误差补偿方法具体实施例舵面和舵偏指示器的示意图；

附图标记：

1、舵面，2、舵偏指示器。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

图1示出根据本发明一种舵偏指示器安装误差补偿方法具体实施例的流程图。本实施例中，一种舵偏指示器安装误差补偿方法包括：

s1：施加舵面1阶跃指令，采用舵偏指示器2测量舵面1的偏转角。将舵偏指示器2安装到舵面1上后，此时舵偏指示器2与舵面1之间存在安装误差。舵偏指示器2工作稳定后，给舵面1施加一个阶跃指令，舵面1在阶跃指令的作用下进行偏转。

s2：根据所述舵面1阶跃指令与所述偏转角确定安装误差角。所述s2包括：

s21：图2示出根据本发明一种舵偏指示器2安装误差补偿方法具体实施例舵面1坐标系和舵偏指示器2坐标系的示意图。舵面1坐标系为o1x1y1z1，o1为坐标原点，轴o1z1与o1x1、o1y1构成右手直角坐标系，ψ为舵偏指示器2绕o1y1轴的安装误差，为舵偏指示器2绕o1z1轴的安装误差；γ为舵偏指示器2绕o1x1轴的安装误差。根据所述舵面1阶跃指令与所述偏转角计算安装误差矩阵，所述安装误差矩阵m12为

s22：根据所述安装误差矩阵计算所述安装误差角。

s221：在舵面1偏转的过程中，舵偏指示器2的三个陀螺仪感受舵面1的偏转角度，确定所述舵面1阶跃指令与所述舵偏指示器2的对应关系为

其中，θy1为沿o1y1轴施加的阶跃指令，舵偏指示器2坐标系为o2x2y2z2，o2为坐标原点，轴o2z2与o2x2、o2y2构成右手直角坐标系，θx2为沿o2x2轴测量的角度，θy2为沿o2y2轴测量的角度，θz2为沿o2z2轴测量的角度；

s222：确定安装误差角γ为

本实施例中的安装误差角ψ由舵偏指示器2的安装定位销确定，取0。

s3：根据计算得到的安装误差角对舵偏指示器2输出的测量值进行补偿。对舵偏指示器2进行补偿的矩阵为

其中，m12为安装误差矩阵，θx3为补偿后沿o2x2轴测量的角度，θy3为补偿后沿o2y2轴测量的角度，θz3为补偿后沿o2z2轴测量的角度。

图3示出根据本发明一种舵偏指示器2安装误差补偿方法具体实施例舵面和舵偏指示器的示意图。本实施例在进行阶跃指令测试时，将舵偏指示器2安装到舵面1上，并给舵偏指示器2加电，此时舵偏指示器2与舵面1之间存在安装误差。给舵面1施加指令，舵面1按照指令进行偏转，舵偏指示器2中的三轴陀螺仪感受到舵面1的偏转，测量舵面绕各轴的偏转角度。根据安装误差的定义，确定安装误差矩阵。根据陀螺仪的测量值以及安装误差矩阵，确定安装误差角。根据确定的安装误差角，对舵偏指示器2输出的测量值进行补偿，从而在对舵面1进行阶跃测试时可以减少舵偏指示器2的测量误差，提高测量精度。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。