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专利名称：一种基于点光源反射成像的直升机旋翼挥舞高度测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种直升机旋翼挥舞高度测量装置，具体涉及一种基于点光源反射成像的直升机旋翼挥舞高度测量装置。
技术背景直升机旋翼挥舞高度是旋翼几何量测量的一个主要指标，它直接关系到直升机的安全和其他各项重要性能的优劣，是直升机生产、维护中的重要检查项目。直升机旋翼挥舞高度测试的目的就是保证直升机旋翼出厂后可以达到单片互换。当直升机飞行时，旋翼会微微往上翘，形成一个倒置的圆锥体。直升机旋翼挥舞高度的测量是在旋翼高速旋转动态下进行，过去由于技术的限制，一直较难进行精确的测量。随着光电技术、电子技术，特别是信息技术的发展，现在已经出现了多种测量方法。目前国内的测量系统大多是国外的产品，常见的方法是采用组成激光光路利用几何原理，利用不同高度旋翼在激光束之间的切割时间不同的原理进行测量，但其测量结果受到旋翼转速、切割位置等诸多因素的影响，同时存在激光光路调节不方便、测量精度低的缺点。

实用新型内容本实用新型的目的是为了解决现有基于激光技术测量方法中存在的光路调节不方便、测量精度低的问题，进而提供一种基于点光源反射成像的直升机旋翼挥舞高度测量
>J-U装直。本实用新型的技术方案是一种基于点光源反射成像的直升机旋翼挥舞高度测量装置包括发光器、平板、摄像机、计算机、第一接近开关、第二接近开关、支撑架、多根连接杆和多根导线，多根连接杆由上至下依次固装在支撑架上，发光器、平板和摄像机由上至下依次固装在连接杆上，且发光器和平板的中心在同一条直线上，平板上开有光源通过孔，摄像机照射在平板的底端面上，第一接近开关和第二接近开关由上至下依次并列设置在直升机旋翼转轴的一侧，摄像机、第一接近开关和第二接近开关各通过一根导线与计算机连接。本实用新型与现有技术相比具有以下效果1.本实用新型利用发光器在不同传输距离的成像平面上形成的光斑大小不同，并且光斑大小与传输距离成比例关系的原理，进行直升机旋翼高度的测量，利用摄像机直接获取光束在成像平面上的光斑大小信息，避免了调整激光光路的工作，安装维修简捷，工作稳定可靠，精度高。2.本实用新型结构简单，且对旋翼的测量方便、快速。

图I是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
[0008]具体实施方式
一结合图I说明本实施方式，本实施方式一种基于点光源反射成像的直升机旋翼挥舞高度测量装置包括发光器I、平板2、摄像机3、计算机4、第一接近开关5、第二接近开关6、支撑架7、多根连接杆8和多根导线9，多根连接杆8由上至下依次固装在支撑架7上，发光器I、平板2和摄像机3由上至下依次固装在连接杆8上，且发光器I和平板2的中心在同一条直线上，平板2上开有光源通过孔2-1，摄像机3照射在平板2的底端面上，第一接近开关5和第二接近开关6由上至下依次并列设置在直升机旋翼转轴的一侧，摄像机3、第一接近开关5和第二接近开关6各通过一根导线9与计算机4连接。
具体实施方式
二 结合图I说明本实施方式，本实施方式的平板2为不透光平板。如此设置，光源的反射效果好，成像清晰。其它组成和连接关系与具体实施方式
一相同。本实用新型在使用过程中是这样实现的在此直升机旋翼挥舞高度测量装置中，发光器I采用红色可见激光光源，产生小 发散度的发散光束，摄像机3采用高速，高分辨率相机。开始测量之前先获取发光器I距地面的高度，在地面放置反光镜，摄像机3采集发光器I经地面反光镜反射至成像平板2的光斑成像信息。测量时直升机旋翼开始旋转。第一接近开关5产生脉冲信号标定直升机旋翼顺序。直升机旋翼旋转到发光器I正下方时，反射发光器I产生的发散可见光束，同时第二接近开关6产生同步信号，触发摄像机3采集成像平板2上的光斑信息。对采集到的图像，进行去噪、滤波、边缘提取等处理，获得光斑直径信息。通过数值运算可得直升机旋翼的挥舞高度信息，从而实现直升机旋翼挥舞高度的测量。具体计算方法假设O为发散光束经地面反射到成像平板2的光斑直径，L为光斑距成像物镜的距离，f 为C⑶成像系统的焦距，6为发散光束经地面反射到成像平板2的光斑在C⑶靶面上的成像尺寸。根据小孔成像原理可得
I1- f￠ = ---3(I)
I假设為为发散光束经直升机旋翼反射到成像平板2的光斑直径U1力发散光束经直升机旋翼反射到成像平板2的光斑在CCD靶面上的成像尺寸。根据小孔成像原理可得
L- fA = ——5X(2)
S如图I所示为光斑成像计算原理示意图，图中H为发光器I距地面的高度，h为直
升机旋翼距地面的高度，O为发散光束经地面反射到成像平板2的光斑直径，A为发散光束经直升机旋翼反射到成像平板2的光斑直径，由几何原理容易得到H(3)将⑴式和⑵式带入⑶式得=(4)
d实现直升机旋翼挥舞高度的测量。[0021]在计算时也可以通过光斑面积的关系计算。如果3和巧分别为经地面和直升机旋翼反射的发散光束在CCD靶面上的成像面积，则有公式
权利要求1.一种基于点光源反射成像的直升机旋翼挥舞高度测量装置，其特征在于该直升机旋翼挥舞高度测量装置包括发光器(I)、平板(2)、摄像机(3)、计算机(4)、第一接近开关(5)、第二接近开关(6)、支撑架(7)、多根连接杆(8)和多根导线(9)，多根连接杆(8)由上至下依次固装在支撑架(7)上，发光器(I)、平板(2)和摄像机(3)由上至下依次固装在连接杆(8)上，且发光器(I)和平板(2)的中心在同一条直线上，平板(2)上开有光源通过孔 (2-1),摄像机(3)照射在平板(2)的底端面上，第一接近开关(5)和第二接近开关(6)由上至下依次并列设置在直升机旋翼转轴的一侧，摄像机(3)、第一接近开关(5)和第二接近开关(6 )各通过一根导线(9 )与计算机(4 )连接。
2.根据权利要求I所述的一种基于点光源反射成像的直升机旋翼挥舞高度测量装置，其特征在于平板(2)为不透光平板。
专利摘要一种基于点光源反射成像的直升机旋翼挥舞高度测量装置，它涉及一种直升机旋翼挥舞高度测量装置。本实用新型为了解决现有基于激光技术测量方法中存在的光路调节不方便、测量精度低的问题。本实用新型的多根连接杆(8)由上至下依次固装在支撑架(7)上，发光器(1)、平板(2)和摄像机(3)由上至下依次固装在连接杆(8)上，平板(2)上开有光源通过孔(2-1)，摄像机(3)照射在平板(2)的底端面上，第一接近开关(5)和第二接近开关(6)由上至下依次并列设置在直升机旋翼转轴的一侧，摄像机(3)、第一接近开关(5)和第二接近开关(6)各通过一根导线(9)与计算机(4)连接。本实用新型适用于实验室的直升机旋翼挥舞高度测量。
文档编号G01B11/02GK202382710SQ20122000238
公开日2012年8月15日 申请日期2012年1月5日 优先权日2012年1月5日
发明者姜艳秋, 梁燕华, 蔡成涛 申请人:黑龙江科技学院