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申请/专利权人：中国科学院工程热物理研究所

摘要：一种无人机重心与推力线偏差测量装置及方法，该无人机重心与推力线偏差测量装置包括缆绳，其用于吊挂无人机；推力线测量筒，其放置在无人机上，所述缆绳的一端穿过该推力线测量筒与无人机连接；以及偏差测量座，其与推力线测量筒的测量端连接，所述缆绳的另一端穿过该偏差测量座与起吊设备连接，偏差测量座用于测量无人机重心与推力线的偏差。本发明解决了在无人机吊挂过程中存在的手动测量困难及测量误差较大的问题，有效地提高了测量精度及无人机发射的可靠性。

主权项：1.一种无人机重心与推力线偏差测量装置，包括：缆绳，其用于吊挂无人机；推力线测量筒，其放置在无人机上，所述缆绳的一端穿过该推力线测量筒与无人机连接；以及偏差测量座，其与推力线测量筒的测量端连接，所述缆绳的另一端穿过该偏差测量座与起吊设备连接，偏差测量座用于测量无人机重心与推力线的偏差；其中，所述偏差测量座包括：刻度盘座，其上设有刻度线；凹槽，其设置在刻度盘座上；滑块，其设置在凹槽内，且能在凹槽内滑动；长圆孔，其设置在滑块上，所述缆绳穿过长圆孔且仅能沿长圆孔延伸方向移动，所述缆绳在与所述长圆孔延伸方向相垂直的宽度方向受到限制；以及标记线，其设置在长圆孔两端且标记线延伸方向与长圆孔延伸方向相同，标记线用于与所述刻度线配合读取偏差数值；所述缆绳包括钢缆。

全文数据：无人机重心与推力线偏差测量装置及方法技术领域本发明涉及航空工程技术领域，尤其涉及一种无人机重心与推力线偏差测量装置及方法。背景技术无人机的起飞方式有很多，包括自主滑跑起飞、由母机空中投放、手抛起飞和火箭助推起飞等，其中火箭助推起飞方式占用场地空间小、部署时间短、使用方便、可靠性高，借助火箭助推器短时间内的大推力可以实现无人机的快速起飞，且使得无人机摆脱了对跑道的依赖。对于采用火箭助推起飞的无人机，在飞行前测量并调整火箭助推器推力线和无人机重心的关系至关重要，传统上往往采用吊挂无人机配合推力线测量筒及钢板尺去测量重心与推力线的关系。测量人员手拿钢板尺去估读容易受到外界干扰，且当重心与推力线在上下、左右均存在偏差时测量过程会十分困难，测量结果存在着较大误差。发明内容有鉴于此，本发明的主要目的之一在于提出一种无人机重心与推力线偏差测量装置及方法，以期至少部分地解决上述技术问题中的至少之一。为了实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供了一种重心与推力线偏差测量装置，包括：缆绳，其用于吊挂无人机；推力线测量筒，其放置在无人机上，所述缆绳的一端穿过该推力线测量筒与无人机连接；以及偏差测量座，其与推力线测量筒的测量端连接，所述缆绳的另一端穿过该偏差测量座与起吊设备连接，偏差测量座用于测量无人机重心与推力线的偏差。作为本发明的另一个方面，还提供了一种采用如上所述装置进行偏差测量的方法，包括如下步骤：S1：将缆绳的一端连接在无人机的锥形座上，然后将缆绳穿过推力线测量筒和偏差测量座，且将偏差测量座与推力线测量筒的测量端连接，将推力线测量筒置于锥形座上；S2：将缆绳的另一端连接至起吊设备上，将无人机吊起，使得无人机处于悬挂状态；S3：调整偏差测量座至标记线平行于无人机的翼展方向，待测量装置稳定后通过刻度盘座上的刻度线读取并计算即可得到无人机重心与推力线在上下方向的位置偏差；S4：将偏差测量座相对推力线测量筒沿二者共同中心轴线转动90°，待测量装置稳定后通过刻度盘座上的刻度线读取并计算即可得到无人机重心与推力线在左右方向的位置偏差。基于上述技术方案可知，本发明的无人机重心与推力线偏差测量装置及方法相对于现有技术至少具有以下优势之一：本发明提供一种重心与推力线偏差测量装置，解决在无人机吊挂过程中存在的手动测量困难及测量误差较大的问题，有效地提高了测量精度及无人机发射的可靠性。附图说明图1为本发明实施例的无人机吊挂状态示意图；图2为本发明实施例的重心与推力线偏差测量装置示意图；图3为本发明实施例的偏差测量座结构示意图；图4为本发明实施例的重心与推力线在上下方向的位置偏差测量示意图；图5为本发明实施例的重心与推力线在左右方向的位置偏差测量示意图。上图中，附图标记含义如下：1-无人机；2-钢缆；3-推力线测量筒；4-偏差测量座；401-刻度盘座；402-滑块；403-凹槽；404-标记线。具体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，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。本发明公开了一种无人机重心与推力线偏差测量装置，包括：缆绳，其用于吊挂无人机；推力线测量筒，其放置在无人机上，所述缆绳的一端穿过该推力线测量筒与无人机连接；以及偏差测量座，其与推力线测量筒的测量端连接，所述缆绳的另一端穿过该偏差测量座与起吊设备连接，偏差测量座用于测量无人机重心与推力线的偏差。其中，所述偏差测量座包括：刻度盘座，其上设有刻度线；凹槽，其设置在刻度盘座上；滑块，其设置在凹槽内，且能在凹槽内滑动；长圆孔，其设置在滑块上，所述缆绳穿过长圆孔且仅能沿长圆孔延伸方向移动；以及标记线，其设置在长圆孔两端且标记线延伸方向与长圆孔延伸方向相同，标记线用于与所述刻度线配合读取偏差数值。其中，所述缆绳包括钢缆。其中，所述推力线测量筒与无人机上的锥形座相配合。其中，所述推力线测量筒的测量端与偏差测量座通过轴孔配合连接。其中，所述推力线测量筒的中心轴线与所述偏差测量座的中心轴线在同一直线上。其中，所述推力线测量筒与无人机连接的连接点设置在所述推力线测量筒的中心轴线上。其中，所述偏差测量座的形状包括中空圆筒型。本发明还公开了一种采用如上所述的偏差测量装置进行偏差测量的方法，包括如下步骤：S1：将缆绳的一端连接在无人机的锥形座上，然后将缆绳穿过推力线测量筒和偏差测量座，且将偏差测量座与推力线测量筒的测量端连接，将推力线测量筒置于锥形座上；S2：将缆绳的另一端连接至起吊设备上，将无人机吊起，使得无人机处于悬挂状态；S3：调整偏差测量座至标记线平行于无人机的翼展方向，待测量装置稳定后通过刻度盘座上的刻度线读取并计算即可得到无人机重心与推力线在上下方向的位置偏差；S4：将偏差测量座相对推力线测量筒沿二者共同中心轴线转动90°，待测量装置稳定后通过刻度盘座上的刻度线读取并计算即可得到无人机重心与推力线在左右方向的位置偏差。其中，步骤S1中所述偏差测量座与推力线测量筒的测量端连接的方法包括：将偏差测量座与推力线测量筒的测量一端通过轴孔配合进行连接；其中，在步骤S2结束后步骤S3开始前进行如下步骤：确认推力线测量筒与无人机上的锥形座配合完好。在一个实施方式中，本发明例如采用如下技术方案：本发明的一种重心与推力线偏差测量装置及方法，包括钢缆、推力线测量筒和由刻度盘座、滑块、标记线及凹槽组成的偏差测量座。推力线测量筒为中空圆筒，偏差测量座为近似的中空圆筒，偏差测量座可通过轴孔配合连接至推力线测量筒测量端。滑块能沿着内部的凹槽滑动，其中间有可供钢缆穿过的长圆孔且其两端刻有标记线，钢缆可以沿长圆孔长度方向移动且在另一方向受到限制，刻度盘座上标记有刻度线，与滑块上的标记线相互配合即可读取测量数值。以下通过具体实施例结合附图对本发明的技术方案做进一步阐述说明。需要注意的是，下述的具体实施例仅是作为举例说明，本发明的保护范围并不限于此。本发明一实施例提供一种无人机重心与推力线偏差测量装置，如图1和图2所示，所述偏差测量装置包括：连接至无人机1上的钢缆2、一端与所述无人机1上锥形座配合连接的推力线测量筒3以及与推力线测量筒3另一端连接配合的偏差测量座4。本发明一实施例中，如图3所示，所述偏差测量座4为中空圆筒，其包括刻度盘座401、滑块402、凹槽403和标记线404，所述滑块402能沿着内部的凹槽403滑动，其中间有可供所述钢缆2穿过的长圆孔且其两端刻有沿长圆孔长度方向的标记线404，钢缆2可以沿长圆孔长度方向移动且在另一方向受到限制。所述刻度盘座401上标记有刻度线，与所述滑块402上的标记线相互配合可供读取数值。本发明一实施例中，所述推力线测量筒3为中空的圆筒，其一端与所述无人机1的锥形座配合，置于无人机的机体上，其另一端与所述偏差测量座4通过轴孔配合连接，推力线测量筒3与所述偏差测量座4保持同一中心轴线。本发明一实施例中，所述钢缆2连接至无人机1锥形座上，该连接点位于与锥形座配合连接后的所述推力线测量筒3的中心轴线上。钢缆2另一端可穿过中空的推力线测量筒3与偏差测量座4的滑块402长圆孔，连接至一起吊设备上。本发明一实施例中，在进行重心与推力线偏差测量时，首先将钢缆2的一端连接至无人机1的锥形座上，然后将钢缆2穿过推力线测量筒3及偏差测量座4，且将偏差测量座4与推力线测量筒3测量一端通过轴孔配合进行连接，将推力线测量筒3置于锥形座上。之后将钢缆2另一端连接至起吊设备上，将无人机1吊起，吊挂无人机1时主要由钢缆2承受拉力，使得无人机2处于悬挂状态。如图4所示，在确认推力线测量筒3与机体上的锥形座配合完好后，调整偏差测量座4至标记线404平行于翼展方向，待测量装置稳定后通过刻度盘座401上的刻度线读取并计算即可得到重心与推力线在上下方向的位置偏差。进一步如图5所示，将偏差测量座4相对推力线测量筒3沿二者共同中心轴线转动90°，待测量装置稳定后通过刻度盘座401上的刻度线读取并计算即可得到重心与推力线在左右方向的位置偏差。以上所述的具体实施例，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，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，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。

权利要求：1.一种无人机重心与推力线偏差测量装置，包括：缆绳，其用于吊挂无人机；推力线测量筒，其放置在无人机上，所述缆绳的一端穿过该推力线测量筒与无人机连接；以及偏差测量座，其与推力线测量筒的测量端连接，所述缆绳的另一端穿过该偏差测量座与起吊设备连接，偏差测量座用于测量无人机重心与推力线的偏差。2.根据权利要求1所述的偏差测量装置，其特征在于，所述偏差测量座包括：刻度盘座，其上设有刻度线；凹槽，其设置在刻度盘座上；滑块，其设置在凹槽内，且能在凹槽内滑动；长圆孔，其设置在滑块上，所述缆绳穿过长圆孔且仅能沿长圆孔延伸方向移动；以及标记线，其设置在长圆孔两端且标记线延伸方向与长圆孔延伸方向相同，标记线用于与所述刻度线配合读取偏差数值。3.根据权利要求1所述的偏差测量装置，其特征在于，所述缆绳包括钢缆。4.根据权利要求1所述的偏差测量装置，其特征在于，所述推力线测量筒与无人机上的锥形座相配合。5.根据权利要求1所述的偏差测量装置，其特征在于，所述推力线测量筒的测量端与偏差测量座通过轴孔配合连接。6.根据权利要求1所述的偏差测量装置，其特征在于，所述推力线测量筒的中心轴线与所述偏差测量座的中心轴线在同一直线上。7.根据权利要求1所述的偏差测量装置，其特征在于，所述推力线测量筒与无人机连接的连接点设置在所述推力线测量筒的中心轴线上。8.根据权利要求1所述的偏差测量装置，其特征在于，所述偏差测量座的形状包括中空圆筒型。9.一种采用如权利要求1-8任一项所述的偏差测量装置进行偏差测量的方法，包括如下步骤：S1：将缆绳的一端连接在无人机的锥形座上，然后将缆绳穿过推力线测量筒和偏差测量座，且将偏差测量座与推力线测量筒的测量端连接，将推力线测量筒置于锥形座上；S2：将缆绳的另一端连接至起吊设备上，将无人机吊起，使得无人机处于悬挂状态；S3：调整偏差测量座至标记线平行于无人机的翼展方向，待测量装置稳定后通过刻度盘座上的刻度线读取并计算即可得到无人机重心与推力线在上下方向的位置偏差；S4：将偏差测量座相对推力线测量筒沿二者共同中心轴线转动90°，待测量装置稳定后通过刻度盘座上的刻度线读取并计算即可得到无人机重心与推力线在左右方向的位置偏差。10.根据权利要求9所述的偏差测量的方法，其特征在于，步骤S1中所述偏差测量座与推力线测量筒的测量端连接的方法包括：将偏差测量座与推力线测量筒的测量一端通过轴孔配合进行连接；作为优选，在步骤S2结束后步骤S3开始前进行如下步骤：确认推力线测量筒与无人机上的锥形座配合完好。

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