1 引言 近年來，高速發(fā)展的視覺技術(shù)已遍及社會生活的各個領(lǐng)域。在飛行試驗的領(lǐng)域里,采用視覺技術(shù)進行觀察和測試記錄也日益受到試飛工程技術(shù)人員的重視.本文就Y8型飛機試飛中視覺技術(shù)的組成、應(yīng)用和發(fā)展進行了介紹和探討。 2 組成 視覺技術(shù)設(shè)備分專業(yè)型和家用型兩種。專業(yè)型一般采用19mm〈3/4英時〉的磁帶盒。家用型則常用的是大13mm （1/2英寸〉和小13mzn磁帶盒。兩者在體積上、記錄信號的密度上都有很大的差異。專業(yè)型圖像清晰,廣泛地應(yīng)用于新聞宣傳、電化教學(xué)等領(lǐng)域,家庭型價格低、圖像品質(zhì)一般,常見于文化娛樂管理等領(lǐng)域。在Y8型飛機試飛中,由于受空間位置和經(jīng)費的制約,選用了13mm 1/2英寸規(guī)格的視覺技術(shù)設(shè)備。該設(shè)備由WVP-200N攝像機、NV-100便攜式錄像機、VT-330E臺式錄像機、JVC監(jiān)視器、EC227TR彩電、GF-777錄音機各一臺,以及適配器、電池、電纜、三角架、話筒、照明設(shè)備、大13mm錄像帶等配件組成。以上設(shè)備為早期配置，目前都擴展為數(shù)碼設(shè)備。 3 應(yīng)用 3.1對機上儀表的攝像 y8型飛機的第一架改型機Y8海上作業(yè)機在海軍某機場試飛時,要求對引進的該機慣導(dǎo)系統(tǒng)和奧米加導(dǎo)航系統(tǒng)進行驗證性試飛。由于外方人員參加了試飛,一些軍事空域的保密問題迫使試飛中斷。后經(jīng)協(xié)調(diào),采用視覺技術(shù)設(shè)備記錄上述兩系統(tǒng)的儀表工作情況,試飛后在地面用臺式錄像機重放,以鑒定慣導(dǎo)奧米加與國產(chǎn)駕駛儀交聯(lián)的可靠性。此方法一經(jīng)采用,便得到外方人員的贊許,一直延用到鑒定試飛結(jié)束。這次鑒定試飛采用視覺技術(shù)記錄為今后試飛提供了很好的借鑒。用視覺技術(shù)不但直觀地記錄了儀器儀表的工作情況,而且可用配套的高保真話筒錄下現(xiàn)場聲音以及飛行人員的動作指令,攝像機能輸出小時、分、秒信號,時間上也和飛機飛行的航時保持了同步。美國洛克希德飛機公司來中國對Y8型飛機進行性能摸底試飛時,在Y8型飛機的駕駛艙中心.儀表板上安裝了時間閃爍指示燈,它和儀表的工作情況被攝像機一同錄下,以確定飛行動作姿態(tài)的一致性。 用視覺技術(shù)對機上儀表進行攝錄的方法被陜飛公司飛行試驗室在各項試飛中采用,涉及的既有四臺發(fā)動機儀表工作的平衡性,也有高度、轉(zhuǎn)速、壓力和溫度的穩(wěn)定性,對于記錄飛行中飛機的故障現(xiàn)象以便在地面分析排除尤其有效。這種方法,具有連續(xù)性和臨場感,保證了試飛質(zhì)量,逐步替代了筆錄和照像記錄。 3.2對試驗物品的攝錄 Y8型飛機為提高貨運能力，改裝成專業(yè)運載活羊飛機，并進行了高空運活羊試飛。Y8飛機的貨艙是非氣密艙,活羊能否在8000米以上的高空，非氣密生存狀態(tài)下，保持較長時間的生存值得探討。試飛人員在非氣密艙里頭帶氧氣面罩,扛著攝像機,對裝機的三十余頭山羊進行了跟蹤拍攝。隨著飛行高度的增加,山羊的肚子逐漸開始膨脹,這些都真實地錄在磁帶上,為此后去新疆實地高空大批運活羊提供了第一手資料,也為正確設(shè)計機裝羊籠提供了依據(jù)。 Y8型飛機運載活羊的專業(yè)機改裝就緒后,貨艙前方的左右應(yīng)急艙門改成了便于通風(fēng)的網(wǎng)狀艙口,為了測定貨艙內(nèi)的空氣走向,試驗人員將攝像機固定在貨艙內(nèi)，鏡頭對準(zhǔn)早已掛好的彩色風(fēng)標(biāo)絲帶。飛機起飛后、攝像機把絲帶的飄動狀態(tài)拍攝下來,降落后在臺式錄像機上回放,貨艙內(nèi)的空氣走向和流速一目了然。 在測定Y8型飛機非氣密艙舷窗玻璃特定位置的溫度試飛任務(wù)時,安裝溫度傳感器沒有合適的空間,試驗人員采用視覺技術(shù)進行記錄。方法如下：將一支溫度計懸置在被測位置,用攝像機鏡頭對準(zhǔn)所需的刻度范圍,調(diào)實焦距。將攝像機的延長電纜通過飛機押運艙門上的窗口拉至押運艙內(nèi)的控制臺上,在控制臺上放著錄像機和監(jiān)視器。飛機起飛后,在押運艙控制攝像機的工作,從監(jiān)視器里可以清晰地看到溫度的變化,必要時還可以隨時記錄在磁帶上以便事后處理分析。 3.3對分離狀態(tài)的攝錄 在改裝Y8無人機母機時,設(shè)計部門下達了飛行時貨艙內(nèi)舷窗玻璃大氣積霧現(xiàn)象的測定任務(wù)。為了使試飛結(jié)果準(zhǔn)確無誤,也為了避免試飛人員在非氣密機艙長時間工作的危險,決定選用視覺技術(shù)來實施。首先將攝像機用三角架固定在被測的舷窗附近,以機艙外發(fā)動機艙為清晰度的參照物。用延長電纜將攝像機采集的電信號送至押運艙。在押運艙觀測臺上放置監(jiān)視器和錄像機以供試驗人員觀察和記錄。用話筒隨時錄下飛行高度和外界溫度的數(shù)據(jù)。這樣,在各時刻舷窗上的積霧情況一目了然,連微小的積霧分離狀態(tài)也被攝錄下來了。試飛取樣成功了,民用攝錄像設(shè)備用于軍品試飛也取得了寶貴的經(jīng)驗,特別值得一提的是，在高空8000米以上,低達-20攝氏度以下的使用環(huán)境中保證了該視覺技術(shù)設(shè)備的長時間工作,因為民用攝像機的工作溫度通常被限制在0-40℃的范圍內(nèi)。 在Y8型無人機母機系繞鑒定試飛時,為了測定子機脫離母機的運動軌跡,試飛試驗人員決定用視覺技術(shù)對其分離狀態(tài)進行跟蹤觀測。由于貨艙氧氣面罩沒有保證,在貨艙內(nèi)通過應(yīng)急窗口攝像的方案取消了。最后,在押運艙內(nèi)通過舷窗對子機分離狀態(tài)進行拍攝,因受飛機艙內(nèi)空間角度影響,完整的分離軌跡沒有記錄下來,但子機脫離母機的一剎間，卻被真實地攝錄下來了,成為視覺技術(shù)獲取的寶貴圖像資料。 3.4試飛后圖象資斜的處理 就像每次試飛后要出專題報告一樣,采用視覺技術(shù)進行試飛測試，也必定要處理視覺圖像資料數(shù)據(jù)。 3.4.1錄像資料的保存 近年來，陜飛公司飛行試驗室陸續(xù)對各試飛科目的錄像資料進行了分類、編號、專人專柜保管,以備使用。截至目前,己保存了十幾年所攝錄的視覺資料數(shù)據(jù)。內(nèi)容涉及Y8各種改塑機的試飛和各項有關(guān)的專題試飛,若方法妥善,錄像資料可長時間保存。 3.4.2錄像資料的翻拍 采用電視照片拍攝法可對錄像資料進行翻拍。陜飛公司飛行試驗室曾在“敵我識別器試飛”后,對錄像資料所提供的雷達掃描運動軌跡進行電視圖像翻拍。"舷窗積霧"試飛后,對錄像資料提供的舷窗積霧情況進行了電視圖像翻拍。照片均被設(shè)計人員用于專題試飛報告之中，和相對的飛機部件設(shè)計改進中。電視照片的拍攝快門速度必須低于1/16秒,否則就會出現(xiàn)條影和影像不全,像機鏡頭應(yīng)加橙黃色濾色鏡。部分錄像資料正翻刻成光盤。 3.4.3錄像資料的成片 陜飛公司飛行試驗室從三發(fā)試飛以來,已陸續(xù)在各次大的試飛后整理出了視覺圖像試飛專題片,簡述如下： 1《運八三發(fā)試飛》 2《運八海上巡邏機試飛》 3《運八“黑鷹”直升機運載試飛》 4《運八空運活羊試飛》 5《運八新疆運羊試飛》 6《運八無人機母機系統(tǒng)鑒定試飛》 7《運八氣密型調(diào)整試飛》 8《運八F型適航試飛》 9《運八空投空降試飛》 上述視覺技術(shù)錄像片對各次大的試飛進行了聲情并茂的再現(xiàn),從片中可以看到試飛的概況和現(xiàn)場實景,起到了文字難易表達的作用,其中有的還在試飛鑒定中成了不可缺少的影印資料作用?？哲?、海軍和航空航天部有關(guān)單位都相應(yīng)地進行了收存歸檔。 4 發(fā)展 試飛中采用視覺技術(shù)剛剛起步,如何進一步讓其發(fā)展值得探討。 國內(nèi)已有飛機制造公司主機廠成功地將視覺技術(shù)運用于飛機的起飛著陸性能的測定,這無疑為開發(fā)使用視覺技術(shù)提供了有益的借鑒,將視覺技術(shù)增裝一定的設(shè)備并和微機交聯(lián),從而使采集的光聲信號〈電信號〉轉(zhuǎn)換成供設(shè)計人員使用的工程量〈數(shù)據(jù)〉,這是我公司的一種新穎而切實可行的嘗試。視覺技術(shù)的日新月異定會給試飛測試帶來更高層次的發(fā)展。 值得一提的是,在視覺技術(shù)的交流中,視覺技術(shù)圖像成片應(yīng)有一席之地,這種用現(xiàn)代化手段攝錄編輯而成的視覺技術(shù)成果應(yīng)得到傳播和交流,總結(jié)和發(fā)展。