高速風洞模型姿態立體測量技術研究

《高速風洞模型姿態立體測量技術研究》是依託中國航天空氣動力技術研究院，由付增良擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：高速風洞模型姿態立體測量技術研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：付增良
• 依託單位：中國航天空氣動力技術研究院

項目摘要

現代飛行器精細化的發展趨勢亟需風洞試驗具備精確、實時測量模型空間姿態的能力。本課題旨在套用光學立體測量技術，研究高速風洞中模型姿態的測量匪刪歸朽方法。設計基於變分水平集的方法提取標標識點輪廓，採用非線性方法標定定位系統，並同時考慮系統的零點漂移現象。然後計算定位系統光線通過風洞觀察窗的折射偏移，標定出系統校正後的實項戀墊際成像模型。利用本技術可以有效避免風洞試驗過程中氣流對定位系統基準的衝擊，同時可將光學立體測量技術的套用範圍拓展到小型高速捉糠蜜風洞試驗。

結題摘要

立體視覺技術在風洞試驗領域的重要性鑽煮盼射愈發突出，在模型變形測量和運動軌跡追蹤等方面得到越來越廣泛的套用。本研究針對立體視覺測量技術在風洞試驗中的套用特徵，對基於多個線陣 CCD 相機的三維定位系統、柱面組合透鏡、空間系統標定和玻璃折射偏移校正等進行了系統性的理論分析和試驗研究，設計基於雙高斯物鏡的組合透鏡，在降低光學畸變的前提下實現點光源到線匙煉雅光源的變換，同時，組合鏡頭可相對CCD進行三自由度微調，保證測量目標成像於焦平面附近；並根據需求設計了相應的光學成像系統和電路系統，完成測量系統軟、硬體系統的開發，搭建一套能對空間多個光點進行高精度、實時光學定位的三維定位系統；標定過程中利用三坐標測量機構建虛擬陣列靶，採用線性標定的方法實現定位系統成像模型的的高精度解算。新測量系統在風洞自由振動試驗機械阻尼測量和虛擬飛行試驗中模型姿態追懂永贈蹤等試驗中得到了套用。本研究對於進一步提升我國的風洞試驗能匪她力和技術測試水平，及國內風洞試驗基礎研究領域的長期、良性發展具有一定意義。