一种新型的飞机模型水池高速试验数据采集方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及涉及船舶、水上飞机等水动力试验领域，具体涉及一种新型的飞机模型水池高速试验数据采集方法。
【背景技术】
[0002]目前，常规飞机模型水池拖曳试验速度比较高，采集方式都是通过接入式传感器对试验的各种状态进行数据采集。各种传感器的安装都是通过无线和有线的方式固定在被测飞机模型的某一位置获取该位置的测试信息，这种安装方式可能造成被测模型重量增力口、线路复杂、拆装不方便等影响。遇见多通道数据采集时，接线时需耗费大量的工作，采集设备需要的通道数也要达到试验要求。数据的回收也可能出现试验速度高导致采集中断等问题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是针对目前目前常规飞机模型水池拖曳试验速度比较高，采集方式都是通过接入式传感器对试验的各种状态进行数据采集。各种传感器的安装都是通过无线和有线的方式固定在被测飞机模型的某一位置获取该位置的测试信息，这种安装方式可能造成被测模型重量增加、线路复杂、拆装不方便等影响。遇见多通道数据采集时，接线时需耗费大量的工作，采集设备需要的通道数也要达到试验要求。数据的回收也可能出现试验速度高导致采集中断等问题之不足，而提供一种新型的飞机模型水池高速试验数据采集方法。
[0004]本发明步骤如下:
a、数据采集设备安装:
将四个光学摄像分别安装在试验架上，使摄像头能够完整的记录被测物体整个试验过程，摄像的范围将整个拖车底部覆盖，将一组mark小球分别固定在被测飞机模型上需要测量的位置；
b、数据采集方式:
将L型标定架放置于模型上并于水平保持一致、角度一致，使L型标定架的位置与理想坐标系重合，确保每个摄像头的视野上都能够看到L型标定架的四个点，将T型标定杆放置于L型标定架上方开始采集，并晃动T型杆，使T型杆上的4个点尽量被摄像头视野覆盖，将采集点mark小球放置于被测模型的艏部、肿部、艉部，确保模型的整个运动过程都能被摄像头全部捕捉，整个试验过程按照常规水池高速试验进行，对飞机模型高速试验全过程进行三维拍摄，得到整个试验周期图形记录，并获得mark小球的相关数据参数，再运用Qualisy Track Manager动作捕捉软件对所获取mark小球的点进行识别,选取完成质量高、清晰度好的点的运动轨迹数据，最后进行分析。
[0005]本发明的优点是:通过光学运动捕捉的采集方式不仅采样频率高，安装方便，可以按照试验要求和自身需要增加或减少测量点，大大提高了试验数据的可对比性，同时也提高了试验效率。该方法实用、可行、操作简单，测试结果可靠，适用范围广。
【具体实施方式】
[0006]本发明步骤如下:
动态捕捉软件(QTM):
本试验方法涉及到一种新型的光学动态捕捉系统软件，改系统软件主要使用瑞典Qualisys公司开发的QTM (Qualisys Track Manager)软件进行处理。QTM软件，是瑞典Qualisys公司开发的一套应用于其三维光学运动捕捉系统的配套软件，该软件既可以作为硬件系统的配套软件，用于控制硬件系统并实时采集运动数据，又是运动数据的处理软件，用于采集的试验数据的标定与处理。该软件通过光学镜头捕捉被测试小球(mark小球)的运动轨迹进行数据分析，下文中出现的mark小球皆为被测试小球。
[0007]a、数据采集设备安装:
将四个光学摄像分别安装在试验架上，使摄像头能够完整的记录被测物体整个试验过程，摄像的范围将整个拖车底部覆盖，将一组mark小球分别固定在被测飞机模型上需要测量的位置；
b、数据采集方式:
将L型标定架放置于模型上并于水平保持一致、角度一致，使L型标定架的位置与理想坐标系重合，确保每个摄像头的视野上都能够看到L型标定架的四个点，将T型标定杆放置于L型标定架上方开始采集，并晃动T型杆，使T型杆上的4个点尽量被摄像头视野覆盖，将采集点mark小球放置于被测模型的艏部、肿部、艉部，确保模型的整个运动过程都能被摄像头全部捕捉，整个试验过程按照常规水池高速试验进行，对飞机模型高速试验全过程进行三维拍摄，得到整个试验周期图形记录，并获得mark小球的相关数据参数，再运用Qualisy Track Manager动作捕捉软件对所获取mark小球的点进行识别,选取完成质量高、清晰度好的点的运动轨迹数据，最后进行分析。
【主权项】
1.一种新型的飞机模型水池高速试验数据采集方法，其特征在于步骤如下: a、数据采集设备安装: 将四个光学摄像分别安装在试验架上，使摄像头能够完整的记录被测物体整个试验过程，摄像的范围将整个拖车底部覆盖，将一组mark小球分别固定在被测飞机模型上需要测量的位置； b、数据采集方式: 将L型标定架放置于模型上并于水平保持一致、角度一致，使L型标定架的位置与理想坐标系重合，确保每个摄像头的视野上都能够看到L型标定架的四个点，将T型标定杆放置于L型标定架上方开始采集，并晃动T型杆，使T型杆上的4个点尽量被摄像头视野覆盖，将采集点mark小球放置于被测模型的艏部、肿部、艉部，确保模型的整个运动过程都能被摄像头全部捕捉，整个试验过程按照常规水池高速试验进行，对飞机模型高速试验全过程进行三维拍摄，得到整个试验周期图形记录，并获得mark小球的相关数据参数，再运用Qualisy Track Manager动作捕捉软件对所获取mark小球的点进行识别,选取完成质量高、清晰度好的点的运动轨迹数据，最后进行分析。
【专利摘要】一种新型的飞机模型水池高速试验数据采集方法，步骤如下：a、数据采集设备安装：b、数据采集方式：对飞机模型高速试验全过程进行三维拍摄，得到整个试验周期图形记录，并获得mark小球的相关数据参数，再运用QualisyTrackManager动作捕捉软件对所获取mark小球的点进行识别，选取完成质量高、清晰度好的点的运动轨迹数据，最后进行分析。本发明的优点是：通过光学运动捕捉的采集方式不仅采样频率高，安装方便，可以按照试验要求和自身需要增加或减少测量点，大大提高了试验数据的可对比性，同时也提高了试验效率。该方法实用、可行、操作简单，测试结果可靠，适用范围广。
【IPC分类】G01M10-00
【公开号】CN104596733
【申请号】CN201410292429
【发明人】云鹏, 张家旭, 吴彬, 廉滋鼎, 魏飞, 许靖锋
【申请人】中国特种飞行器研究所
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年6月26日