带翼展飞行器质量质心测量系统设计与误差分析

• 作者: 林闯 郑昱 广晨汉 王炎 杨洋
• 来源期刊: 航空学报
• 学科: 工学
• 关键词: 三点测量 质量质心 带翼展飞行器 任意旋转角度 误差分析
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 固体力学与飞行器总体设计|Solid Mechanics and VehicIe Conceptual Design
• 页码范围: 398-407
• 页数: 10页
• 分类号: V221+.3|TB553
• 语种: 中文

摘要

为解决传统的基于三点法的质心测量系统无法应用于带翼展飞行器的问题,提出了一种基于三点方式的任意旋转角质心测量法.为了提高系统测量精度,采用响应面法分析多种随机误差对系统测量精度的综合影响.首先,构建了带翼展飞行器的质量质心测量系统,然后利用随机误差传递公式得到各个随机误差与系统测量精度之间的关系式,并使用响应面法和拉丁超立方抽样法得到多种随机误差与系统测量精度之间的二次项关系式模型,进而依据二次项关系式模型和系统精度指标得到各元器件的精度要求,并分析了满足系统测量误差的旋转角度范围.最后对200 kg、400 kg、800 kg三种质量级别的待测带翼展飞行器在不同旋转角度下进行了多次测量,并将响应面计算结果与理论值进行了对比.对比结果表明,质心测量精度满足系统精度要求,从而验证了任意旋转角度下该测量方法的有效性,以及随机误差与系统测量精度之间的二次项关系式模型的正确性.