一種測量飛機(jī)在地面受力點(diǎn)距離的方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】一種測量飛機(jī)在地面受力點(diǎn)距離的方法及系統(tǒng) 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于飛機(jī)地面保障和飛機(jī)稱重領(lǐng)域，具體涉及一種測量飛機(jī)在地面受力點(diǎn) 距離的方法及系統(tǒng)。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 飛機(jī)稱重系統(tǒng)隨著數(shù)字式智能稱重傳感器和數(shù)字式稱重系統(tǒng)智能化的發(fā)展而發(fā) 展。雖然測量飛機(jī)在地面受力點(diǎn)的距離從傳統(tǒng)的皮尺測量到目前高精度、高成本的激光三 維測量，無論所測得的數(shù)據(jù)如何精確，其結(jié)果僅僅為飛機(jī)機(jī)輪的幾何中心點(diǎn)的連線長度，而 非飛機(jī)機(jī)輪作用在地面（或秤臺面）時的實際力作用點(diǎn)的連線長度，這必然影響了飛機(jī)重 心的測量結(jié)果。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0003] 本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種測量飛機(jī)在地面受力點(diǎn)距離的方法及 系統(tǒng)，為計算飛機(jī)重心提供了精確的距離參數(shù)，保證了計算的飛機(jī)重心數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可信。
[0004] 為了達(dá)到上述目的，一種測量飛機(jī)在地面受力點(diǎn)距離的方法，包括以下步驟：
[0005] 步驟一：準(zhǔn)備三個秤臺，并在秤臺的四個角的上秤臺面和下秤臺面間設(shè)置稱重傳 感器；
[0006] 步驟二：將飛機(jī)牽引至秤臺臺面上，使飛機(jī)前輪置于第一秤臺上，飛機(jī)的兩個后輪 分別置于第二秤臺和第三秤臺上；
[0007] 步驟三：在第一秤臺、第二秤臺和第三秤臺的臺面上建立二維坐標(biāo)系，使二維坐標(biāo) 系的X軸穿過第一秤臺的中心，Y軸穿過第二秤臺和第三秤臺的中心；
[0008] 步驟四：將第一秤臺、第二秤臺和第三秤臺的臺面調(diào)水平，根據(jù)靜力平衡原理和 力矩平衡原理，分別計算出第一秤臺、第二秤臺和第三秤臺的力作用點(diǎn)，分別為A(Xp Y1)、 B(X1J1)和 C(X1J1);
[0009] 步驟五：飛機(jī)在地面受力點(diǎn)的距離能夠根據(jù)兩點(diǎn)坐標(biāo)求線段長度公式得到，即 BC、AB 和 AC ;
[0010] 步驟六：根據(jù)BC、AB和AC，通過海倫公式，得出由A (X1, Y1)、B (X1, Y1)和C^X1, Y1) 所組成的三角形；
[0011] 步驟七：通過三角形面積公式得到飛機(jī)前輪力作用點(diǎn)至主輪力作用點(diǎn)連線的垂直 距離AM，根據(jù)以上原理以及所得的BC和AM值，能夠得到飛機(jī)各輪在秤臺上的實際力作用點(diǎn) 的距離，即飛機(jī)在地面受力點(diǎn)的距離。
[0012] 所述步驟一中，在秤臺的稱重傳感器旁設(shè)置有一組位移傳感器。
[0013] 所述步驟四中，第一秤臺上力作用點(diǎn)的力值為FA，坐標(biāo)為A(Xp Y1),稱重傳感器的 力值分別為？^，其中，1 = 1，2,3,4，坐標(biāo)分別為厶1(父11，￥11)，其中，1 = 1，2,3,4;
[0014] 第二秤臺上力作用點(diǎn)的力值為Fb，坐標(biāo)為B(X2, Y2)，稱重傳感器的力值分別為FBl， 其中，i = 1，2,3,4,坐標(biāo)分別為 BJX21, Y2l)，其中，i = 1，2,3,4 ;
[0015] 第三秤臺上力作用點(diǎn)的力值為Fe，坐標(biāo)為C(X3, Y3)，稱重傳感器的力值分別為FCl， 其中，i = 1，2,3,4,坐標(biāo)分別為 CJX31, Y31)，其中，i = 1，2,3,4 ;
[0016] 對于第一秤臺，以靜力平衡原理得：
[0017] Fa= F A1+FA2+FA3+FA4
[0018] 根據(jù)力矩平衡原理，分別以X、Y軸取矩，得：
[0019]
[0020]
[0021]
[0022]
[0023] 同理，求得第二秤臺和第三秤臺力作用點(diǎn)的坐標(biāo)分別為：
[0024]
[0025]
[0026]
[0027]
[0028] 所述步驟五中，飛機(jī)在地面受力點(diǎn)的距離根據(jù)兩點(diǎn)坐標(biāo)求線段長度公式得：
[0029]
[0030] 同理，得：
[0031]
[0032]
[0033] 所述步驟六中，假設(shè)BC = c，AC = b，AB = a
[0034] 已知三邊長求三角形面積的海倫公式得：
[0035]
[0036] 所述步驟七中，飛機(jī)前輪力作用點(diǎn)至主輪力作用點(diǎn)連線的垂直距離為：
[0037]
[0038] -種測量飛機(jī)在地面受力點(diǎn)距離的系統(tǒng)，包括若干秤臺，以及能夠接收秤臺信息 的計算機(jī)；所述秤臺包括上秤臺面和下秤臺面，下秤臺面的四個角上設(shè)置有四個稱重傳感 器，稱重傳感器上覆蓋有上秤臺面，稱重傳感器能夠通過無線將數(shù)據(jù)傳輸給計算機(jī)。
[0039] 所述秤臺采用鋼球和球窩結(jié)構(gòu)或者為"不倒翁"結(jié)構(gòu)的浮動支撐。
[0040] 所述秤臺的稱重傳感器旁設(shè)置有一組能夠檢測上秤臺面位移的位移傳感器。
[0041] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，一種測量飛機(jī)在地面受力點(diǎn)距離的方法通過將飛機(jī)牽引至三個 秤臺上，采用力矩平衡原理能夠方便的準(zhǔn)確測量出秤臺上力作用點(diǎn)的位置，本發(fā)明利用了 每個秤臺上的四只稱重傳感器受力可以進(jìn)行獨(dú)立輸出的優(yōu)勢，采用力矩平衡原理，可以方 便的準(zhǔn)確測量出秤臺上力作用點(diǎn)的位置，這種方法測得的飛機(jī)在地面受力點(diǎn)的距離為飛機(jī) 在地面實際力的作用點(diǎn)的位置，避免了傳統(tǒng)應(yīng)用皮尺等測長度工具測量飛機(jī)機(jī)輪幾何中心 點(diǎn)的連線長度而非飛機(jī)機(jī)輪對地面實際作用點(diǎn)，從而影響飛機(jī)重心的測量結(jié)果，因此該方 法為計算飛機(jī)重心提供了精確的距離參數(shù)，更能保證計算的飛機(jī)重心數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可信。
[0042] 進(jìn)一步的，本發(fā)明在三個秤臺的上秤臺面與下秤臺面之間加裝了一組位移傳感器 進(jìn)行補(bǔ)償，避免了飛機(jī)起落架的約束在秤臺上進(jìn)行釋放，其向外側(cè)變形使得秤臺與傳感器 支撐點(diǎn)發(fā)生移位，影響了飛機(jī)在地面受力點(diǎn)的距離的測量精度。
[0043] -種測量飛機(jī)在地面受力點(diǎn)距離的系統(tǒng)通過計算機(jī)采集稱重傳感器中的信息，使 計算機(jī)可對該系統(tǒng)內(nèi)的每一稱重傳感器單獨(dú)尋址，從而能夠?qū)γ恐环Q重傳感器進(jìn)行監(jiān)控、 故障辨認(rèn)，以及可以單獨(dú)處理每只數(shù)字式智能稱重傳感器的稱重信息，大大提高了稱重系 統(tǒng)的控制能力、靈活性和智能性，該特點(diǎn)為采用力矩平衡原理測量飛機(jī)在地面受力點(diǎn)的距 離創(chuàng)造了條件。 【【附圖說明】】
[0044] 圖1為本發(fā)明稱重秤臺平面二維坐標(biāo)系示意圖；
[0045] 圖2為本發(fā)明秤臺中位移傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。 【【具體實施方式】】
[0046] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0047] 參見圖1和圖2,一種測量飛機(jī)在地面受力點(diǎn)距離的方法，包括以下步驟：
[0048] 步驟一：準(zhǔn)備三個秤臺，并在秤臺的四個角的上秤臺面5和下秤臺面6間設(shè)置稱重 傳感器8,在秤臺的稱重傳感器8旁設(shè)置有一組位移傳感器7,秤臺采用鋼球和球窩結(jié)構(gòu)或 者為"不倒翁"結(jié)構(gòu)的浮動支撐；
[0049] 步驟二：將飛機(jī)牽引至秤臺臺面上，使飛機(jī)前輪置于第一秤臺1上，飛機(jī)的兩個后 輪分別置于第二秤臺2和第三秤臺3上；
[0050] 步驟三：在第一秤臺1、第二秤臺2和第三秤臺3的臺面上建立二維坐標(biāo)系，使二 維坐標(biāo)系的X軸穿過第一秤臺1的中心，Y軸穿過第二秤臺2和第三秤臺3的中心；
[0051] 步驟四：將第一秤臺1、第二秤臺2和第三秤臺3的臺面調(diào)水平，第一秤臺1上力 作用點(diǎn)的力值為F A，坐標(biāo)為A(Xp Y1),稱重傳感器8的力值分別為Fai，其中，i = 1，2,3,4，
[0052] 第二秤臺2上力作用點(diǎn)的力值為FB，坐標(biāo)為B (X2, Y2)，稱重傳感器8的力值分別為 ?&，