孙建来，付攀

（航空工业西安飞机工业有限责任公司，陕西西安 710089）

飞机起落架是飞机的关键子系统，在分散着陆和滑行过程中起着至关重要的作用。在机械组装行业，尤其是飞行器装配的过程中，需要通过水平测量确定部件的水平位置，根据测量数据调整水平姿态并进行部件的定位安装[1]。

目前，我国对起落架舱的研究工作主要集中在舱门收放、起落架舱材料分析、舱门气动力学研究等方面，并未深入研究舱门水平测量领域[2]。此次基于超声波传感器与深度相机[3]，设计了一套基于Arduino的起落架舱水平测量系统。

1 水平测量传感器设计

1.1 系统框架

图1 包含基于加压液体的水平测量元件，水箱下部装有水泵[4]，水箱上部固定有超声波传感器与深度相机。融合两传感器信息用于感知方向的改变，并由Arduino 传输至LabVIEW。

图1 自动水平测量示意图

1.1.1 Arduino Uno控制器

Arduino Uno 是基于微控制器的嵌入式开发板，其带有8 位Atmega328P 微控制器，包含2 kB 静态RAM 存储器与1 kB EEPROM 存储器。Arduino 板上有14个数字输入/输出引脚，在这14个引脚中，有6个引脚可用作脉冲宽度调制，另有6 个模拟I/O 引脚，可以通过USB 连接或外部电源为Arduino 开发板供电。

1.1.2 超声波传感器

使用的超声波传感器为HC-SR04 模块，它是一种非接触式水位测量传感器，测量范围为2 cm～4 m。当超声波碰到障碍物时，发射器发送超声波，超声波被反射回接收器并被接收器转换成电波，其工作电压为5 V，频率为40 Hz。

1.1.3 深度相机

基于RGBD 相机的深度信息，选取了实时3D 姿态估计方法，该方法对当前消费级别深度相机的不良信噪比具有鲁棒性[5]。……