1 引言

 

近年来，高速发展的视觉技术已遍及社会生活的各个领域。在飞行试验的领域里,采用视觉技术进行观察和测试记录也日益受到试飞工程技术人员的重视.本文就Y8型飞机试飞中视觉技术的组成、应用和发展进行了介绍和探讨。

2 组成

视觉技术设备分专业型和家用型两种。专业型一般采用19mm〈3/4英时〉的磁带盒。家用型则常用的是大13mm （1/2英寸〉和小13mzn磁带盒。两者在体积上、记录信号的密度上都有很大的差异。专业型图像清晰,广泛地应用于新闻宣传、电化教学等领域,家庭型价格低、图像品质一般,常见于文化娱乐管理等领域。在Y8型飞机试飞中,由于受空间位置和经费的制约,选用了13mm 1/2英寸规格的视觉技术设备。该设备由WVP-200N摄像机、NV-100便携式录像机、VT-330E台式录像机、JVC监视器、EC227TR彩电、GF-777录音机各一台,以及适配器、电池、电缆、三角架、话筒、照明设备、大13mm录像带等配件组成。以上设备为早期配置，目前都扩展为数码设备。

3 应用

3.1对机上仪表的摄像

y8型飞机的第一架改型机Y8海上作业机在海军某机场试飞时,要求对引进的该机惯导系统和奥米加导航系统进行验证性试飞。由于外方人员参加了试飞,一些军事空域的保密问题迫使试飞中断。后经协调,采用视觉技术设备记录上述两系统的仪表工作情况,试飞后在地面用台式录像机重放,以鉴定惯导奥米加与国产驾驶仪交联的可靠性。此方法一经采用,便得到外方人员的赞许,一直延用到鉴定试飞结束。这次鉴定试飞采用视觉技术记录为今后试飞提供了很好的借鉴。用视觉技术不但直观地记录了仪器仪表的工作情况,而且可用配套的高保真话筒录下现场声音以及飞行人员的动作指令,摄像机能输出小时、分、秒信号,时间上也和飞机飞行的航时保持了同步。美国洛克希德飞机公司来中国对Y8型飞机进行性能摸底试飞时,在Y8型飞机的驾驶舱中心.仪表板上安装了时间闪烁指示灯,它和仪表的工作情况被摄像机一同录下,以确定飞行动作姿态的一致性。

用视觉技术对机上仪表进行摄录的方法被陕飞公司飞行试验室在各项试飞中采用,涉及的既有四台发动机仪表工作的平衡性,也有高度、转速、压力和温度的稳定性,对于记录飞行中飞机的故障现象以便在地面分析排除尤其有效。这种方法,具有连续性和临场感,保证了试飞质量,逐步替代了笔录和照像记录。

3.2对试验物品的摄录

Y8型飞机为提高货运能力，改装成专业运载活羊飞机，并进行了高空运活羊试飞。Y8飞机的货舱是非气密舱,活羊能否在8000米以上的高空，非气密生存状态下，保持较长时间的生存值得探讨。试飞人员在非气密舱里头带氧气面罩,扛着摄像机,对装机的三十余头山羊进行了跟踪拍摄。随着飞行高度的增加,山羊的肚子逐渐开始膨胀,这些都真实地录在磁带上,为此后去新疆实地高空大批运活羊提供了第一手资料,也为正确设计机装羊笼提供了依据。

Y8型飞机运载活羊的专业机改装就绪后,货舱前方的左右应急舱门改成了便于通风的网状舱口,为了测定货舱内的空气走向,试验人员将摄像机固定在货舱内，镜头对准早已挂好的彩色风标丝带。飞机起飞后、摄像机把丝带的飘动状态拍摄下来,降落后在台式录像机上回放,货舱内的空气走向和流速一目了然。

在测定Y8型飞机非气密舱舷窗玻璃特定位置的温度试飞任务时,安装温度传感器没有合适的空间,试验人员采用视觉技术进行记录。方法如下：将一支温度计悬置在被测位置,用摄像机镜头对准所需的刻度范围,调实焦距。将摄像机的延长电缆通过飞机押运舱门上的窗口拉至押运舱内的控制台上,在控制台上放着录像机和监视器。飞机起飞后,在押运舱控制摄像机的工作,从监视器里可以清晰地看到温度的变化,必要时还可以随时记录在磁带上以便事后处理分析。

3.3对分离状态的摄录

在改装Y8无人机母机时,设计部门下达了飞行时货舱内舷窗玻璃大气积雾现象的测定任务。为了使试飞结果准确无误,也为了避免试飞人员在非气密机舱长时间工作的危险,决定选用视觉技术来实施。首先将摄像机用三角架固定在被测的舷窗附近,以机舱外发动机舱为清晰度的参照物。用延长电缆将摄像机采集的电信号送至押运舱。在押运舱观测台上放置监视器和录像机以供试验人员观察和记录。用话筒随时录下飞行高度和外界温度的数据。这样,在各时刻舷窗上的积雾情况一目了然,连微小的积雾分离状态也被摄录下来了。试飞取样成功了,民用摄录像设备用于军品试飞也取得了宝贵的经验,特别值得一提的是，在高空8000米以上,低达-20摄氏度以下的使用环境中保证了该视觉技术设备的长时间工作,因为民用摄像机的工作温度通常被限制在0-40℃的范围内。

在Y8型无人机母机系绕鉴定试飞时,为了测定子机脱离母机的运动轨迹,试飞试验人员决定用视觉技术对其分离状态进行跟踪观测。由于货舱氧气面罩没有保证,在货舱内通过应急窗口摄像的方案取消了。最后,在押运舱内通过舷窗对子机分离状态进行拍摄,因受飞机舱内空间角度影响,完整的分离轨迹没有记录下来,但子机脱离母机的一刹间，却被真实地摄录下来了,成为视觉技术获取的宝贵图像资料。

3.4试飞后图象资斜的处理

就像每次试飞后要出专题报告一样,采用视觉技术进行试飞测试，也必定要处理视觉图像资料数据。

3.4.1录像资料的保存

近年来，陕飞公司飞行试验室陆续对各试飞科目的录像资料进行了分类、编号、专人专柜保管,以备使用。截至目前,己保存了十几年所摄录的视觉资料数据。内容涉及Y8各种改塑机的试飞和各项有关的专题试飞,若方法妥善,录像资料可长时间保存。

3.4.2录像资料的翻拍

采用电视照片拍摄法可对录像资料进行翻拍。陕飞公司飞行试验室曾在“敌我识别器试飞”后,对录像资料所提供的雷达扫描运动轨迹进行电视图像翻拍。"舷窗积雾"试飞后,对录像资料提供的舷窗积雾情况进行了电视图像翻拍。照片均被设计人员用于专题试飞报告之中，和相对的飞机部件设计改进中。电视照片的拍摄快门速度必须低于1/16秒,否则就会出现条影和影像不全,像机镜头应加橙黄色滤色镜。部分录像资料正翻刻成光盘。

3.4.3录像资料的成片

陕飞公司飞行试验室从三发试飞以来,已陆续在各次大的试飞后整理出了视觉图像试飞专题片,简述如下：

1《运八三发试飞》
2《运八海上巡逻机试飞》
3《运八“黑鹰”直升机运载试飞》
4《运八空运活羊试飞》
5《运八新疆运羊试飞》
6《运八无人机母机系统鉴定试飞》
7《运八气密型调整试飞》
8《运八F型适航试飞》
9《运八空投空降试飞》

上述视觉技术录像片对各次大的试飞进行了声情并茂的再现,从片中可以看到试飞的概况和现场实景,起到了文字难易表达的作用,其中有的还在试飞鉴定中成了不可缺少的影印资料作用。空军、海军和航空航天部有关单位都相应地进行了收存归档。

4 发展

试飞中采用视觉技术刚刚起步,如何进一步让其发展值得探讨。

国内已有飞机制造公司主机厂成功地将视觉技术运用于飞机的起飞着陆性能的测定,这无疑为开发使用视觉技术提供了有益的借鉴,将视觉技术增装一定的设备并和微机交联,从而使采集的光声信号〈电信号〉转换成供设计人员使用的工程量〈数据〉,这是我公司的一种新颖而切实可行的尝试。视觉技术的日新月异定会给试飞测试带来更高层次的发展。

值得一提的是,在视觉技术的交流中,视觉技术图像成片应有一席之地,这种用现代化手段摄录编辑而成的视觉技术成果应得到传播和交流,总结和发展。

返回列表