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龍圖騰網恭喜中國人民解放軍軍事科學院軍事智能研究院申請的專利固定翼無人機瞬態復合工況氣動特性測試裝置及方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN119568437B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-05-02發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202510143268.9，技術領域涉及：B64F5/60；該發明授權固定翼無人機瞬態復合工況氣動特性測試裝置及方法是由王之元;王軍;張嘯川;滑宇晨;任小廣設計研發完成，并于2025-02-10向國家知識產權局提交的專利申請。

本固定翼無人機瞬態復合工況氣動特性測試裝置及方法在說明書摘要公布了：本發明涉及無人機空氣動力學技術領域，具體涉及一種固定翼無人機瞬態復合工況氣動特性測試裝置及方法。本發明裝置使用四電缸作為作動器，能夠實現通過控制四電缸的伸長量變化從而實現無人機俯仰角度與橫滾角度的動態調節，克服了現有固定翼無人機氣動特性測試裝置只能進行靜態純工況測試的不足。所用底架、前后立架均可采用型材搭建，結構簡單，成本較低，組裝方便，且使用電缸作為作動器，控制方法簡便，控制精度高。

本發明授權固定翼無人機瞬態復合工況氣動特性測試裝置及方法在權利要求書中公布了：1.一種固定翼無人機瞬態復合工況氣動特性測試方法，采用固定翼無人機瞬態復合工況氣動特性測試裝置實現，其特征在于，所述裝置包括電缸Ⅰ、電缸Ⅱ、電缸Ⅲ、電缸Ⅳ、底架、前立架、后立架、天平以及連接板；其中，電缸Ⅰ與底架左前部固連，電缸Ⅱ與底架左后部固連，電缸Ⅲ與底架右前部固連，電缸Ⅳ與底架右后部固連，電缸Ⅰ、電缸Ⅱ與電缸Ⅲ、電缸Ⅳ呈左右對稱分布，前立架與底架中部前橫梁固連，后立架與底架中部后橫梁固連，天平固定于前立架、后立架上部，連接板固定于天平上部，連接板用于連接天平與無人機；電缸Ⅰ、電缸Ⅱ、電缸Ⅲ、電缸Ⅳ的伸長與收縮動作實現無人機的俯仰角度變化、橫滾角度變化與俯仰橫滾角度復合變化，在此基礎上，配合風洞風速變化與無人機舵面角度變化實現瞬態縱向氣動特性測試；所述測試方法包括：步驟一：將該固定翼無人機瞬態復合工況氣動特性測試裝置放置于風洞轉動平臺，并使得風洞送風方向與測試裝置x方向平行；步驟二：設計試驗工況，包括確定風洞送風風速、固定翼無人機副翼舵面角度變化曲線、固定翼無人機尾翼舵面角度變化曲線以及測試裝置的俯仰角度與橫滾角度變化曲線；步驟三：根據所設計試驗工況進行試驗，上位機讀取通過天平獲得的天平坐標系下的x、y、z三軸力Fx2、Fy2、Fz2；進行坐標變換得到氣流坐標系下x、y、z三軸上的力，及繞三軸的力矩Ml、Mm、Mn，得到所取時段內各等時間間隔采樣時刻的升力、阻力、側向力，各采樣時刻的集合構成力時間序列；在俯仰橫滾復合工況下，升力、阻力、側向力表示為風洞送風風速V、俯仰角度、俯仰角速度q、橫滾角速度、固定翼無人機副翼舵面角度以及固定翼無人機尾翼舵面角度的函數關系，最后通過擬合方法擬合出各氣動系數K；瞬態俯仰橫滾角度調節過程為：步驟一：調節電缸Ⅰ、電缸Ⅱ、電缸Ⅲ、電缸Ⅳ伸長量為電缸行程h的，使底架呈水平姿態，將此時電缸的位置設為零位，電缸在零位的伸長量c上限為，下限為，測量前部電缸電缸Ⅰ、電缸Ⅲ與后部電缸電缸Ⅱ、電缸Ⅳ在x方向上的距離a，測量左部電缸電缸Ⅰ、電缸Ⅱ與右部電缸Ⅲ、電缸Ⅳ在y方向上的距離b；步驟二：通過幾何關系得到電缸Ⅰ伸長量c1、電缸Ⅱ伸長量c2、電缸Ⅲ伸長量c3、電缸Ⅳ伸長量c4與俯仰角θ、橫滾角之間的轉換公式；在純俯仰工況下，保證前部電缸伸長量與后部電缸伸長量互為相反數，前部電缸伸長量c1=c3，后部電缸伸長量c2=c4，前部電缸伸長量小于后部電缸伸長量產生正的俯仰角，前部電缸伸長量大于后部電缸伸長量產生負的俯仰角，轉換公式如下：，，；根據上限與下限計算最大俯仰角，最小俯仰角，在最大俯仰角與最小俯仰角約束下設計好無人機期望俯仰角變化曲線后，通過公式，得到四期望電缸伸長量c1、c2、c3、c4的變化曲線；其中在純橫滾工況下，保證左部電缸伸長量與右部電缸伸長量互為相反數，左部電缸伸長量，右部電缸伸長量，左部電缸伸長量大于右部電缸伸長量產生正的橫滾角，左部電缸伸長量小于右部電缸伸長量產生負的橫滾角，轉換公式如下：，，，根據上限與下限計算最大橫滾角，最小橫滾角，在最大橫滾角與最小橫滾角約束下設計好無人機期望橫滾角變化曲線后，通過公式，得到四期望電缸伸長量c1、c2、c3、c4的變化曲線；在俯仰橫滾復合工況下，實現坐標系的變換，旋轉順序首先繞Z軸旋轉，然后繞新的Y軸旋轉，最后繞新的X軸旋轉，其中每次旋轉都是相對于當前的軸進行的；給出繞Y軸旋轉矩陣如下，給出繞X軸旋轉矩陣如下，將上述旋轉合并成一個總的旋轉矩陣，按照先俯仰后橫滾的順序，總的旋轉矩陣計算公式如下所示：給定電缸Ⅰ、電缸Ⅱ、電缸Ⅲ、電缸Ⅳ旋轉前坐標，，，，根據旋轉矩陣得到旋轉后坐標，，，；得到P1點旋轉后的新坐標，原電缸Ⅰ伸出長度為，旋轉到點后的伸出長度通過歐氏距離公式計算：得到電缸Ⅰ的伸長量；得到電缸Ⅱ、電缸Ⅲ、電缸Ⅳ的伸長量c2、c3、c4；在電缸最大伸長量與最小伸長量的約束下，根據上述公式得到俯仰角度與橫滾角度的約束，在此約束下設計好無人機期望俯仰橫滾角度變化曲線后，通過上述公式得到電缸Ⅰ、電缸Ⅱ、電缸Ⅲ、電缸Ⅳ伸長量c1、c2、c3、c4的變化曲線；步驟三：根據步驟二得到的不同工況下c1、c2、c3、c4的變化曲線，上位機通過串口通訊方式向電缸控制器發送控制指令，在電缸Ⅰ、電缸Ⅱ、電缸Ⅲ、電缸Ⅳ的伸長量變化下產生俯仰角度或產生橫滾角度或同時產生俯仰角度與橫滾角度，取一等時間間隔采樣時段的俯仰角度與橫滾角度構成俯仰角度時間序列與橫滾角度時間序列，將俯仰角度時間序列與橫滾角度時間序列進行差分求導得到俯仰角速度q與橫滾角速度p的時間序列。

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