一种驾驶员视角及视界测量方法

标题：一种驾驶员视角及视界测量方法

摘要：本发明公开了一种驾驶员视角及视界测量方法，其特征在于：使用激光跟踪仪20、T-Prob探测器28，对飞机23上水平测量点24、29及全机上的其它水平测量点进行测量，由水平测量点做基准点，拟合飞机坐标系；在飞机坐标系下，由激光跟踪仪放样测量，将定位测量工具22上的眼位测点25确定在设计眼位处；驾驶员端坐于座椅21上，两眼中心抵靠已确定的眼位测点25，以实际目力观测前风挡27、仪表屏26上特征点P1～Pn上的T-Probe探头，发出可视测量指令；通过眼位测点25的坐标和P1～Pn点实测坐标建立直线(视线)，计算视线与飞机水平构造面、轴对称面及轴切面的夹角，由极限视角得到视界。

申请号：CN201410610644.2

申请日：2014/11/3

申请人：中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所

首项权利要求：1.一种驾驶员视角及视界测量方法，其特征在于：使用激光跟踪仪(20)、T-Prob探测器(28)，对飞机(23)上水平测量点(24)、(29)及全机上的其它水平测量点进行测量，由水平测量点做基准点，拟合飞机坐标系；在飞机坐标系下，由激光跟踪仪放样测量，将定位测量工具(22)上的眼位测点(25)确定在设计眼位处；驾驶员端坐于座椅(21)上，两眼中心抵靠已确定的眼位测点(25)，以实际目力观测前风挡(27)、仪表屏(26)上特征点P1～Pn上的T-Probe探头，发出可视测量指令；通过眼位测点(25)的坐标和P1～Pn点实测坐标建立直线(视线)，计算视线与飞机水平构造面、轴对称面及轴切面的夹角(视角)，由极限视角得到视界；实现测量方法的步骤如下：
A、停放飞机；将空机状态飞机停于机库内，用千斤顶在指定点稳固撑起；开启活动舱盖；
B、建立基础站位；将激光跟踪仪组装、自校准后，架设于飞机正前方8m左右位置，该位置定为基础站位；
C、建立公共点文件；在室内立体空间上粘贴若干目标靶球定位支撑座定位ERS1、ERS2、ERS3……ERSn公共点，布局大范围包容被测体且不共线，公共点在激光跟踪仪基础站位应全部可测，在后续站位可观测4～6个点；在跟踪仪基础站位的测量坐标系下，使用目标靶球完成机体外全部公共点采集，建立公共点文件备用；
D、定位工具/驾驶员入舱；定位工具随驾驶员进入舱内，驾驶员坐于座椅(21)上，使用定位测量工具(22)上的底脚螺钉初步调平眼位定位工具；
E、飞机姿态的调整；利用飞机上的水平测量点将飞机调整至水平状态，水平测量纵、横向尺寸偏差≤±0.5mm；
F、水平点的测量；使用T-Prob探测器，配合公共点转站，在跟踪仪测量坐标系下，测量全机水平测量点，建立“.txt”格式水平测量点文件备用；
G、飞机坐标系的建立；在CATIA数模上获取飞机水平测量点理论坐标；使用SA测量软件，将全机水平测量点实测值与理论坐标值进行最佳拟合，建立飞机坐标系；
H、设计眼位的确定；使用T-Prob探测器放样测量眼位测点(25)，根据激光跟踪仪测得的偏差值调整定位测量工具(22)上的各调整机构，直到眼位测点(25)的坐标与设计眼位理论坐标偏差Δx、Δy、Δz均小于±0.10mm；测试前找正定位测量工具(22)；
I、特征点测量；驾驶员端坐座椅(21)上，双眼中心抵靠眼位测点(25)，下颌托架支撑头部，进行观测前挡风、侧窗边界、仪表板、中心及边界的实际可视的T-Prob探测器测头，测量者根据驾驶员的可视观测指令，触发手持式T-Prob探测器采集键，完成被测点空间坐标采集；需要偏摆脖颈测量时，使用定位测量工具(22)设置或读取转动角度；
J、计算视角及视界；眼位坐标O(x0, y0, z0)、边界点坐标P1(x1, y1, z1)、P2(x2, y2, z2)～Pn(xn, yn, zn)，当求OP1视线与飞机水平构造面夹角α、轴对称面夹角β及轴切面的夹角γ时，计算公式如下：
α＝arcsin[(z1-z0)/d]
β＝arcsin[(y1-y0)/d]
γ＝arcsin[(x1-x0)/d]
经计算得到极限视角即为视界。

专利类型：发明申请