固定于滑撬的航空攝影吊艙機構(gòu)設計.pdf

1、低空攝影伴隨著飛行器發(fā)展以及我國600m以下空域的逐步開放,應用前景變得十分廣闊,例如,在獲取1:500,1:1000和1:2000比例尺土地信息方面,低空攝影已獲得廣泛應用。其中,低空豎直攝影因采集的圖像其傾角小,圖像信息可容易、高效后續(xù)處理,獲得了較充分的研究。低空豎直攝影系統(tǒng)通常搭載在低空飛行器上,其穩(wěn)定平臺機構(gòu)使相機視軸穩(wěn)定,從而構(gòu)成正常成像系統(tǒng)。輕型直升機因低空飛行相對更平穩(wěn)、有效載荷大、工作效率高和更經(jīng)濟,作為低空攝影航空平

2、臺應用較多。但輕型直升機因艙內(nèi)空間有限,通常艙外固定攝影吊艙,且大多固定在收放的滑撬上。
　　 本文結(jié)合收放滑撬的特點和低空飛行吊艙受外界擾動對相機成像影響,設計了一種適應滑撬收放運動的并聯(lián)滑動桿連桿機構(gòu)以保證相機豎直攝影,利用柔性桿支撐抑制外界高頻大幅度擾動,以及減小擾動引起吊艙的旋偏。
　　 為保證攝影系統(tǒng)傾角和旋角,本文首先根據(jù)低空豎直攝影規(guī)范提出機構(gòu)設計要求。然后根據(jù)直升機滑撬收放運動,在Pro／E中設計吊艙固定

3、機構(gòu)三維結(jié)構(gòu),對機構(gòu)進行數(shù)學模型和靜力分析；為了保證整個低空豎直攝影過程中吊艙的傾角,再將三維模型導入ADAMS中并建立該機構(gòu)仿真模型,從而獲得該機構(gòu)隨著滑撬收放變化其滑動桿長度和傾角變化曲線,初步判斷出所選擇機構(gòu)參數(shù)其設計角度變化范圍未能達到要求。因此,再對固定機構(gòu)相關(guān)設計變量進行參數(shù)化,設定傾角優(yōu)化目標函數(shù)和約束條件,對固定機構(gòu)傾角進行優(yōu)化,優(yōu)化后的傾角在-0.5°～0.5°內(nèi)變化,滿足設計要求。
　　 為了進一步了解固定機

4、構(gòu)旋角設計情況,對固定機構(gòu)柔性桿支撐進行振動模型簡化,對外界擾動引起攝影吊艙旋角的變化,進行理論分析和仿真求解,得到攝影吊艙旋角和擾動響應仿真求解結(jié)果與理論分析相符,并且滿足設計要求。
　　 最后,進行固定攝影吊艙模擬正常飛行環(huán)境運行試驗,考察所設計機構(gòu)傾角和旋角的變化,數(shù)據(jù)顯示傾角和旋角變化都能保證在低空豎直攝影的要求范圍。試驗與廣西梧州某區(qū)域完成的低空豎直攝影進行了比較,對航空像片成像質(zhì)量進行評定,特別是對像片在傾角和旋角的