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申请/专利权人：中国航天空气动力技术研究院

摘要：本发明涉及一种用于外挂物180度垂直翻转分离的CTS试验轨迹解算和定位方法，常规CTS试验中六自由度机构的末端位姿采用“偏航‑俯仰‑滚转”顺序旋转变换的姿态角表达形式，在解算姿态角时在±90°俯仰角时存在奇异值，且六自由度机构反解位置表达不连续，从而无法实现俯仰角从0到180度、0到‑180度的连续反解运算，本发明采用“俯仰‑偏航‑滚转”顺序旋转变换的姿态角表达形式来构建外挂物的角位移运动学方程以及相对应的六自由度机构反解关系，在俯仰角从0到180度、0到‑180度范围内角位移解算无奇异点且表达连续，六自由度机构的驱动指令和位姿一一对应，可以实现对外挂物180度垂直翻转分离的全轨迹试验模拟。

主权项：1.一种用于外挂物180度垂直翻转分离的CTS试验轨迹解算和定位方法，其特征在于该方法的步骤包括：1将外挂物相对风洞坐标系的姿态角，从“偏航-俯仰-滚转”顺序旋转的姿态角第一表达形式转换为“俯仰-偏航-滚转”顺序旋转的姿态角第二表达形式；2姿态角第一表达形式对应外挂物角位移第一运动学方程，姿态角第二表达形式对应外挂物角位移第二运动学方程，依据姿态角第第一表达形式与姿态角第二表达形式之间的转换关系，将外挂物角位移第一运动学方程转换为外挂物角位移第二运动学方程；3姿态角第一表达形式对应CTS六自由度机构第一反解关系，姿态角第二表达形式对应CTS六自由度机构第二反解关系，依据姿态角第一表达形式与姿态角第二表达形式之间的转换关系，将CTS六自由度机构第一反解关系转换为CTS六自由度机构第二反解关系；4CTS试验开始时，将外挂物模型移至初始分离位移和姿态角位置；5测量风洞流场参数和外挂物模型气动载荷；6将风洞流场参数和外挂物模型气动载荷输入外挂物角位移第二运动学方程，解算外挂物分离的位移和姿态角，其中姿态角以姿态角第二表达形式表示；7将外挂物分离的位移和姿态角，按照试验缩比换算成外挂物模型在风洞中的位移和姿态角，并输入CTS六自由度机构第二反解关系，解算CTS六自由度机构的驱动指令；根据CTS六自由度机构的驱动指令，控制外挂物模型到达指定位移和姿态角；8判断试验时间和试验位置是否到达试验限位，如果到达试验限位，则CTS试验结束，如果没有到达试验限位，则接着判断外挂物模型是否完成180度垂直翻转轨迹模拟，如果完成180度垂直翻转轨迹模拟，则CTS试验结束，如果没有完成180度垂直翻转轨迹模拟，则重复步骤5～7直至完成180度垂直翻转轨迹的模拟。

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百度查询： 中国航天空气动力技术研究院 用于外挂物180度垂直翻转分离的CTS试验轨迹解算和定位方法