申请/专利权人：空中客车简化股份公司;空中客车运营简化股份公司

申请日：2016-09-18

公开（公告）日：2021-04-13

公开（公告）号：CN107036782B

主分类号：G01M9/06(20060101)

分类号：G01M9/06(20060101)

优先权：["20150915 FR 1558599"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.04.13#授权;2018.09.18#实质审查的生效;2017.08.11#公开

摘要：本发明提供了简单的准确地实时测量沿壁的空气流动的装置的实施方案，并且涉及测量装置，该测量装置包括：光学传感器3，该光学传感器被配置成测量所述光学传感器的自由表面上的照度分布，以及构件5，该构件可移动地安装在所述轻的传感器上并且部分地覆盖其自由表面，所述构件被称作可移动构件5并且适于根据局部空气流动方式来自由地定向，由此调节所述自由表面上的照度分布，从而由光学传感器测量的当前的照度分布指示出所述可移动构件的表示当前空气流动方式的当前方向。

主权项：1.一种用于测量沿壁的空气流动的装置，所述装置包括：光学传感器3，所述光学传感器3被配置成检测环境光的照度并且测量所述光学传感器的自由表面上的照度分布，以及可移动构件5，所述可移动构件5以能够移动的方式安装在所述光学传感器上并且部分地覆盖所述自由表面，所述可移动构件能够利用空气的局部流动而自由地定向，由此调节所述光学传感器的自由表面上的所述照度分布，使得由所述光学传感器对所述照度分布的当前测量值指示所述可移动构件的表示空气的当前流动的当前定向，其中，所述可移动构件包括覆盖所述光学传感器的自由表面的一部分的平面部，所述平面部具有由两个半径界定的扇形的形状，在所述两个半径之间形成大于5°的角度，以及其中，所述可移动构件包括垂直于所述平面部布置的鳍状部。

全文数据：用于测量沿壁的空气流动的装置技术领域[0001]本发明涉及空气流动的测量领域，并且更具体地涉及沿壁的空气流动的空气动力学测量和实时可视化，以表征在空气中移动的车辆或飞行器类的对象的壁流parietalflow。背景技术[0002]航空学领域中通常使用的测量沿壁的空气动力学流动的技术包括观察在壁的一个端部处附着于壁的被称作“丝线风标tufts”的毛或尼龙丝线。然而，这些“丝线风标”可具有与流动的特征没有直接联系的固有的不稳定性。因此，为了弥补这些缺点，“丝线风标”已逐渐地被塑料材料的“流动锥flowcones”替代。流动锥是刚性的、薄的且重量轻的，并且能够在锥的顶点处通过尼龙丝线附接至壁。流动锥的轻盈能够使其自由地移动并且能够使其本身与空气的流动方向对准。[0003]因此，为了测量飞行器上的空气动力学流动，流动锥被安装在飞行器的需要分析的区域中。因为流动锥的轻盈，流动锥根据航空学流动的类型展示特征性移动并且其形状在视频录像中能够看得见。这些流动锥可以被机载摄像机拍摄，来自机载摄像机的记录能够实时地或脱机地使用数据。[0004]然而，该技术不能研究难以或甚至不可能安装仪器的被遮挡区域，例如在飞行器的下侧。此外，该技术不能准确地测量在壁上的流动的方向，因此不能获得关于流动状态的客观准则。[0005]为了更全面地表征飞行器上的空气动力学流动，NASA研发了一种在飞行的稳定阶段期间注入包含示踪物和溶剂的流体的技术。在壁处的摩擦rubbing将沿着一定的路线引导该流体，该流体的几何形状取决于流动的状况。当飞行状况保持恒定（持续一至两分钟时，溶剂的蒸发将使得示踪物被固定。一旦回到地面，则可以获得所有需要的观察值。该技术被D.Fisher等人在标题为“InflightflowvisualisationcharacteristicsoftheNASAF18highAlpharesearchvehicleathighangleofattack”（NASA技术备忘录4193,1990年5月）的文献中进行了描述。[0006]然而，在飞行中的示踪物注入和干燥的技术不提供获得流动的实时可视化，此外，每一次飞行仅能够表征一个试验点。[0007]因此，本发明的目的是通过提供精确的空气流动测量装置和用于实时地全面测量壁上的空气动力学流动的系统，同时使得能够执行在壁的所有区域上的、反复进行的测量，来弥补上述缺点。发明内容[0008]本发明旨在提供空气流动测量装置，包括：[0009]-光学传感器，该光学传感器配置成测量所述光学传感器的自由表面上的照度分布，以及[0010]-构件，该构件可移动地安装在所述光学传感器上并且部分地覆盖所述光学传感器的自由表面，所述构件被称作可移动构件并且适于根据空气的局部流动而自由地定向，由此调节所述自由表面上的照度分布，从而通过光学传感器的对照度分布的当前测量值指示出表示空气的当前流动的所述可移动构件的当前取向。[0011]该装置能够在壁的所有区域上实时地并且反复执行相对非侵入性的测量。因此，当壁是飞行器的一部分时，测量可以在飞行器的所有区域上执行。不再需要使被分析的空气动力学区域在视场中或使用摄像机以显现可移动构件从而指示空气动力学数据。此外，该装置利用天然的环境照度并且不需要附加光源装置。[0012]有利地，光学传感器包括环状光电探测器，该环状光电探测器包括预定数量的光检测轨道并且传送表示由每个轨道接收的照度的信号，从而生成在光学传感器的自由表面上的照度分布的测量值。[0013]有利地，光学传感器包括印刷有机电子器件并且所述光学传感器具有大约1°至5°的角度测量精度。[0014]有利地，可移动构件包括覆盖光学传感器的自由表面的一部分的平面部。例如，平面部具有由两个半径界定的扇形的形状，在所述两个半径之间形成大于5°的角度。有利地，所述角度等于180°。[0015]有利地，可移动构件包括垂直于平面部布置的鳍状部。[0016]有利地，光学传感器配置成通过环境光检测照度。具体地，光学传感器具有在大约lOOlux勒克斯至lOOOOOlux的范围中的光照检测灵敏度。[0017]本发明还涉及测量模块，该测量模块包括一个或更多个具有上述特征中的任一特征的测量装置。[0018]有利地，所述测量模块包括基底，在所述基底上布置有一个测量装置或多个测量装置。[0019]本发明还涉及用于实时地空气动力学测量沿壁的空气流动的系统，该系统包括至少一个测量模块，每个测量模块适于安装在所述壁的感兴趣区域的预定位置中，以使得由测量模块的一个或多个光学传感器所生成的测量值表示壁的空气动力学特性。[0020]有利地，该系统包括获取及处理单元，该获取及处理单元配置成从每个光学传感器获取当前测量值并且将该当前测量值转化成当前数字测量值，该当前数字测量值限定安装在对应的光学传感器上的可移动构件的当前方向。[0021]有利地，该系统包括发送装置，该发送装置配置成实时地发送与安装在测量模块的至少一个光学传感器上的至少一个可移动构件的取向相关的数据。[0022]有利地，该系统包括可视化界面，该可视化界面配置成实时地显现测量模块的至少一个可移动构件的取向。[0023]有利地，该系统包括分析装置，该分析装置配置成根据测量模块的位置以及测量模块的至少一个可移动构件的取向来确定壁的空气动力学参数，所述壁的空气动力学参数包括壁流状态和壁流线parietalstreamline的方向。[0024]因此，该系统能够确定在壁上的流动的方向而不仅是空气动力学状态。[0025]本发明还涉及包括具有上述特征中的任一项特征的测量系统的飞行器。附图说明[0026]通过阅读在下文中以非限制性图示给出的描述并且参照附图，根据本发明的系统和方法的其他具体特征和优点将变得更明显，在附图中：[0027]-图1A示意性地示出了如在本发明的一个实施方式中所使用的用于测量空气流动的装置；[0028]-图1B示意性地示出了如在本发明的一个实施方式中所使用的用于测量沿壁的空气流动的系统；[0029]-图2示意性地示出了如在本发明的一个实施方式中所使用的用于测量空气流动的装置；[0030]-图3示意性地示出了如在本发明的一个实施方式中所使用的安装在光学传感器上的可移动构件；[0031]-图4示意性地示出了如在本发明的各个实施方式中所使用的多种鳍状部形状；[0032]-图5A至图8B示意性地示出了在本发明的各个实施方式中所使用的各种形状的可移动构件；[0033]-图9示意性地示出了如在本发明的一个实施方式中所使用的测量装置的电学模型；[0034]-图1〇示意性地示出了如在本发明的一个实施方式中所使用的由测量装置根据半盘式可移动构件的取向来传送的电流强度的图形化分布；[0035]-图11示意性地示出了如在本发明的一个实施方式中所使用的根据图8的包括放大器的电学模型；[0036]-图12示意性地示出了如在本发明的一个实施方式中所使用的包括至少一个测量装置的测量模块；[0037]-图13示意性地示出了如在本发明的一个实施方式中所使用的用于空气动力学测量沿壁的空气流动的系统；以及[0038]-图14A和图14B示意性地示出了如在本发明的一个实施方式中所使用的安装在飞行器上的测量模块。具体实施方式[0039]本发明的原理包括采用用于基于相对非侵入性的光学传感器来测量空气流动的系统以使得能够测量并且实时地显现visualize相对于空气移动的壁的空气动力学特性。[0040]应指出的是，本发明涉及在空气中移动的或受空气流动影响的任何对象，并且本发明可应用于飞行器、火车、汽车、船舶、风洞等。[0041]图1A示意性地示出了根据本发明的用于测量空气流动的装置。[0042]根据本发明，测量装置1包括光学传感器3和可移动构件5。[0043]光学传感器3具有自由表面31，该自由表面31适于被环境光照射同时对于照度分布是光敏感的。因此，光学传感器3被配置成测量在其自由表面31上的照度分布。光学传感器更具体地被配置成以大约lOOlux至10000011«的光照检测灵敏度来检测环境光照度。这样使得能够覆盖通过传感器接收间接照度的靠近地面的飞行器的测试直至具有直接照度的高度处的高亮度测试。[0044]此外，部件5可移动地安装在光学传感器上并且部分地覆盖传感器的自由表面31。因此，该部件5，也被称作可移动构件，遮挡光学传感器3的自由表面31的一部分。此外，可移动构件5是轻元件，该轻元件被配置成根据空气的局部流动或施加于其上的空气动力流的类型而被自由地定向，从而“跟随”局部空气动力学特性。因此，在光学传感器的自由表面上的照度分布取决于可移动构件的角位置或取向。换言之，可移动构件5的移动改变或调制光学传感器的自由表面上的照度分布，并且因此，由于该当前取向表示空气的当前流动，通过光学传感器的照度分布的当前测量值指示可移动构件的当前取向。[0045]图1B示意性地示出了根据本发明的一个实施方式的用于测量沿壁的空气流动的系统。[0046]测量系统包括至少一个如图1A中所示的测量装置1以及获取及处理单元7。测量装置1适于被安装在壁9上并且适于生成在光学传感器的自由表面上的照度分布的当前测量值。获取及处理单元7被配置成获取由光学传感器得到的每个当前测量值，以将其转化成指示可移动构件的当前取向的当前数字测量值，所述可移动构件的当前取向表示沿壁的空气流动。数字测量值包括有限数量的数据（即主要是每个可移动构件的取向）并且因此可以被容易地实时传输至用于分析壁的空气动力学特性的分析中心。此外，有限数量的数字数据不需要大的传输带宽。[0047]图2示意性地示出了根据本发明的一个实施方式的光学传感器。[0048]根据该实施方式的光学传感器3包括环状光电探测器31，该环状光电探测器31包括预定数量的光检测轨道31a至31d。这些轨道传送表示由每个轨道接收到的照度的信号，因此生成在光学传感器的自由表面上的照度分布的测量值。[0049]根据图2的示例，光电探测器31更具体地由印刷有机电子器件构成并且包括连接至光敏环31的具有规则间隔的四元电流提取连接部33a至33d，以使得每个位于两个连续的提取连接部之间的部分形成光检测轨道。实际上，有机电子器件能够执行微差测量并且每个提取连接部33a至33d可以因此与对应的轨道31a至31d相关联。由轨道传输的信号因而对应于此处由提取连接部33a至33d输出的电流强度il至i4。每个电流强度il至i4表示由对应的轨道31a至31d接收的照度。[00S0]此外，有机电子器件能够使光学传感器3是薄的（例如小于Iran厚并且是柔软的。[0051]图3示意性地示出了根据本发明的一个实施方式的用于测量空气流动的装置。[0052]测量装置包括安装在光学传感器上的可移动构件。可移动构件5包括覆盖光学传感器3的自由表面的一部分的平面部51。[0053]有利地，平面部是由两个半径界定的扇形类似于磁盘扇区），从而在所述两个半径之间形成预定的测量角度e。角度0大于例如5°，并且可以例如在5°与180°之间。应指出的是，可移动构件5的平面部51使得在可移动构件5的下方的光泄漏最小化，以便具有在遮挡区域与暴露于光的区域之间的最佳对比度。[0054]可移动构件5的平面部51以可移动的方式绕以光敏环31的中央01为圆心的旋转轴安装。光敏环31的被可移动构件5覆盖的部分被遮挡并且因此不接受任何光，而余下的部分暴露于光。因此，可移动构件5的角位置影响光敏环的各个轨道31a至31d上的照度分布并且因此由提取连接部33a至33d传送的电流强度值il至i4也被可移动构件5的角位置影响。已知由光学传感器3传送的电流强度il至i4,因而很容易能够推断出可移动构件5的角位置。[0055]有利地，可移动构件5包括沿着其扇形的中央半径并且垂直于平面部51布置的鳍状部53,并且因此能够有利于可移动构件5根据流动的方向的旋转。鳍状部53可以是具有三角形、星形、矩形或任何其他适合形状的截面（即垂直于平面部51的平面并且垂直于中央半径的截面的棱柱体或平行六面体。[0056]图4示意性地示出了根据本发明的各个实施方式的多种鳍状部形状。[0057]图4中表示的鳍状部153、253、254示例具有不同的形状而且具有不同截面153a、253a、254a。事实上，鳍状部153的截面153a是星形形状或更具体地是具有弯曲且凹入的边的规则的四边形形状。鳍状部253的截面253a是等边三角形。鳍状部254的截面254a的形状是圆形且具有两个直的并且在直径上相对的突出部。[0058]图5A至图8B示意性地示出了根据本发明的各个实施方式的可移动构件的各种形状。[0059]图5A示出了可移动构件5,该可移动构件5的平面部51的形状是半盘形，在该半盘形的中央半径处包括类平行六面体形状的辅助突出部aileron53。此外，可移动构件5包括位于半盘形的中央位置处的孔55,从而允许可移动构件5以可旋转的方式固定至光学传感器3。图5B是沿半盘形的中央半径截取的截面的视图，示出了截面为梯形形状的辅助突出部53。[0060]图6A示出了可移动构件5,该可移动构件5的平面部51具有由两个半径界定的扇形的形状，在所述两个半径之间形成小于180°但大于90°的角度0。可移动构件5包括处于扇形的中央半径处的辅助突出部53。辅助突出部53具有处于与平面部51平行的平面中的三角形截面。同样地，可移动构件5包括处于扇形的顶点处的孔55,从而允许该可移动构件以可旋转的方式固定至光学传感器3。图6B是沿中央半径截取的截面的视图，其示出了横截面为矩形形状的辅助突出部53和横截面为三角形形状的平面部51。[0061]图7A示出了可移动构件5,该可移动构件5的平面部51具有以可旋转的方式在通道57中围绕半盘的圆心59滑动的半盘形的形状。可移动构件5包括位于半盘的中央半径处的把手形状的辅助突出部53。图7B是沿着半盘的中央半径截取的截面的视图，其示出了辅助突出部53的类梯形形状的截面。[0062]图8A示出了可移动构件5,该可移动构件5的平面部51具有由两个半径界定的扇形的形状，在所述两个半径之间形成小于90°的角度0。平面部51被配置成以可旋转的方式在通道57中围绕扇形的圆心59滑动。可移动构件5在扇形的中央半径处包括把手形状的辅助突出部53。图8B是沿着扇形的中央半径截取的截面视图，其示出了截面为类梯形形状的辅助突出部53。[0063]图9示意性地示出了根据本发明的一个实施方式的测量装置的电学模型。[00M]事实上，包括设置有根据图3示例的可移动构件的光学传感器的测量装置可以由电路11建模。该电路11包括电流发生器I3、恒定电阻R以及可变电阻rl和r2。事实上，光学传感器3上的入射光相当于电流的发生器13，电流强度根据接收到的照度而变化。光学传感器3的光电探测器31可以由恒定欧姆导体R以及可变欧姆导体rdnr2的网络network来表示。可变欧姆导体rjPr2的电阻值取决于光学传感器3的自由表面上的照度分布。该分布取决于光学传感器的自由表面上的可移动构件5。因此，在光学传感器3的端子处经由四元提取连接部33a至33d取样的电流il、i2、i3和i4是可移动构件5的角位置的函数。[0065]图10示意性地示出了由光学传感器根据半盘式可移动构件的取向来传送的电流强度的图形化分布。[0066]图10的图表更具体地涉及设置有根据图5A或图7A的半盘式的可移动构件5的光学传感器3的根据图9的电学模型。该图表给出了由四元提取连接部3¾至33d根据可移动构件5的角度degree表达的取向而传送的nA的电流强度il、i2、i3和i4的值。之前已经记录该图表并且己知四元电流强度il、i2、i3和i4的电流值，因此获取及处理单元7图1B可以容易地推断出可移动构件5的当前取向。[0067]应指出的是，光学传感器3具有大约1°至5°的角度测量精度。有利地，在半盘式的可移动构件5用于覆盖光学传感器3的一半并且在可移动构件下方没有泄漏光的情况下，角度测量精度是大约1°，以具有在遮挡区域与暴露于光的区域之间的最佳对比度。应指出的是，半盘式的可移动构件5的使用使得其能够在所有光学传感器3的响应范围上使用光学传感器3。[0068]然而，由光学传感器3产生的电流强度il、i2、i3和i4是相对较弱的，并且因此有利的是使用放大器来将其放大。[0069]事实上，图11示意性地示出了设置有放大器的根据图9的电学模型。[0070]由光学传感器3产生的电流强度il、i2、i3和i4被放大器15放大并且可选地被转换成电压ul、u2、u3和u4。这些电压ul、u2、u3和u4对应于源于或就是由光学传感器3输出的电流强度il、i2、i3和i4的电信号S1。该电信号S1经由带状线缆被传送至获取及处理单元7。[0071]图12示意性地示出了根据本发明的一个实施方式包括至少一个测量装置的测量模块。[0072]该测量模块21对应于包括基底23的线路板patch，在该基底23上布置有至少一个根据各个上述实施方式的测量装置。[0073]图12示例更具体地示出了包括基底23的测量模块21，在该基底23上布置有设置有可移动构件5的多个光学传感器3、多个放大器15以及电连接部或带状线缆17。有利地，测量模块21包括基准参照系，从而使得当其安装在壁9上时，该基准参照系的位置被相对于壁9的参照系确定。[0074]有利地，光学传感器3、可移动构件5和基底是薄的且柔软的。例如，包括可移动构件5的光学传感器具有小于2mm的厚度并且基底23具有小于0.5mm的且优选地大约0.2mm的厚度。因此，测量模块可以以相对非侵入性的方式安装在任何形状的壁上，从而很容易适应任何曲率的壁并且不干扰沿壁9的空气流动。[0075]此外，基底23适于附着于壁9的表面，例如通过双面胶带，并且因此容易将其安装在任何类型的表面上，所述表面可以是平面或曲面。此外，柔性基底23具有对于UV、温度变化、压力变化等的耐受性从而与例如在飞行器上的应用相配。[0076]由有机材料制造的光学传感器3附着于或集成于柔性装置23。此外，放大器15—一其可以由硅制造——也可以附着于或集成于柔性基底23。放大器15可以安装在光学传感器3之间或安装在对应的光学传感器3的中央处（即光电探测器环31的中央部分处）。每个电流-电压放大器15被配置成通过将由对应的光学传感器3传送的电流强度il至i4放大而产生电信号S1即ul至u4。[0077]带状线缆17适于将电流强度从光学传感器3传送至对应的放大器15并且适于收集来自放大器15的电信号以将其传送至获取及处理单元7。有利地，线缆通过含银以有助于导电的胶附着于光学传感器3和放大器15。含银的胶避免了输入输出接口的使用，所述输入输出接口通常是厚的。因此，测量模块21保持小的厚度。[0078]有利地，柔性基底23、光学传感器3、放大器15和带状线缆17由防护性油漆27覆盖，该防护性油漆27相对柔性、透明且能够极化，并且具有对于水分、UV、温度变化、压力变化等的耐受性从而与在飞行器上的应用相配。[0079]可移动构件5以可旋转的方式安装在对应的光学传感器3上并且当然在油漆层27的上方。因此，可移动构件5在油漆层27上滑动。应指出的是，可移动构件5以及因此光学传感器3就局部空气动力学特性而言以彼此不干扰的方式布置。例如，每个光学传感器3的直径可以是大约l〇mm，并且两个相邻的光学传感器3的中央之间的距离可以是大约80mm至100mm。光学传感器3可以以矩阵的方式安置在柔性基底23上。[0080]该测量模块21能够减少连接部和电路的数量，并且此外能够准确且快速地安装多个光学传感器3。当然，测量装置设置有可移动构件5的光学传感器3也可以单独地直接地附着于待分析的壁9的表面。[0081]图13示意性地示出了根据本发明的一个实施方式的用于空气动力学测量沿壁的空气流动的系统。[0082]测量系统包括测量模块21和通过带状线缆连接至各个光传感器的获取及处理单元7。应指出的是，相反，获取及处理单元7可以集成于测量模块。[0083]根据本示例，测量模块21包括多个测量装置1。测量模块21适于安装在壁9的感兴趣区域上的预定位置中，从而通过测量模块21的光学传感器或多个光学传感器3产生的测量值来表示壁9的空气动力学特性。[0084]因此，来自一组n个光学传感器3的一组n个带状线缆ni-nn适于将由光学传感器触发的电信号S1至Sn传输至获取及处理单元7。有利地，获取及处理电子器件可以以单卡或包括获取单元71和处理单元73的电子模块实施，以服务多个光学传感器3。[0085]获取单元71被配置成将电信号Sl-Sn转化成原始数字信号N0然后将其传输至处理单元73。更具体地，获取单元71包括多路转接器和模拟数字转换器。其配置成获取表示每个光学传感器3的自由表面上的照度分布的电信号Sl-Sn，并且配置成将这些电信号Sl-Sn转换成与可移动构件的取向的当前测量值相关的原始数字信号N0。有利地，所使用的获取频率为大约25Hz以检测可移动构件5的潜在的不稳定的振动。[0086]事实上，为了其无损的传输，电信号Sl-Sn例如分别数字化为10比特g卩，其范围为1024个可能值）。该以10比特的量化产生小的不准确从而引入低水平的量化噪声。因此，光学传感器3的1°精度被简单地降低至量化噪声。[0087]此外，处理单元72包括微控制器，该微控制器被配置成产生已处理的数字信号N1，所述已处理的数字信号N1包括与安装在n个光学传感器3上的n个可移动构件5的当前取向和光学传感器3的预定位置相关联的测量值。[0088]有利地，测量系统包括可视化界面75、储存装置77和发送装置79。[0089]之后，已处理的数字信号N1可以被传输至可视化界面75例如屏幕）并且或者传输至储存装置77和发送装置79。因此，能够在屏幕75上实时显现光学传感器3在壁9上的位置以及对应的可移动构件5的当前取向。己处理的数字信号N1也可以储存在储存装置77中例如存储器或数据库）。[0090]有利地，包括与一个或更多个可移动构件5的取向相关的数据的已处理的数字信号N1可以被发送装置79实时传输至分析中心以被实时分析。[0091]此外，测量系统1可以其本身包括分析装置81例如计算机或处理器），该分析装置81被配置成根据传感器3的预定位置和由已处理的数字信号N1定义的可移动构件5的当前取向来确定壁9的空气动力学参数。这些参数包括壁流状态和壁流线方向。[0092]壁侧的流动的状态可以归类为三种状态中的一种，即稳定状态、不稳定状态和分离状态。用于区别流动行为的准则是基于在给定时刻可移动构件5定位的角度范围的尺寸。一旦角度范围明显脱离零点范围则流动可以被认为是不稳定的，并且一旦角度范围大于+-35°则流动可以被认为是分离的。[0093]此外，壁侧的气流线路的方向使得能够以非常高精确度来局部地和全局地表征流动。[0094]图14A示意性地示出了根据本发明的一个实施方式的安装在飞行器上的测量模块。[0095]在试验飞行期间，至少一个测量模块21安装在待被分析的飞行器93的至少一个感兴趣区域91上。测量模块21可以（例如通过双面胶带）附着于飞行器93的顶部和或底部表面比如机翼和机身。当测量模块21被安装时，模块21的基准参照系的位置根据飞行器的参照系，例如通过定位、通过跟踪激光或简单地通过卷尺测量而被确定。[0096]应指出的是，测量模块21可以包括一个或更多个测量装置1。还应指出的是测量装置1也可以单独地附着于飞行器的不同部分。[0097]来自各个光学传感器3的电信号被传输至机载的获取及处理装置。该装置传送已处理的数字信号N1，所述己处理的数字信号N1包括光学传感器3在感兴趣区域91上的预定位置以及可移动构件5的当前（即瞬时取向。已处理的数字信号N1可以储存在机载的储存装置中并且也可以实时地显现在屏幕上。[0098]此外，己处理的数字信号N1可通过机载的分析装置来实时地分析。事实上，基于己处理的数字信号N1，分析装置基于每个可移动构件5的根据时间的位置和取向来配置指标。这些指标包括例如可移动构件5的根据基准参照系的角度，以及可移动构件5的取向的根据时间的变化的程度。在已知由每个可移动构件5指示的方向正切于流动的气流路线的情况系，这些指标使得能够分析流动状态，并且此外能够分析飞行器的表面上的气流路线。这两类分析可以组合以获得在飞行器的数字模型上的流动的表示。[0099]事实上，图14B示出了组合了流动状态和气流路线的分析。路线41表示气流路线在可移动构件的位置处的方向，并且以颜色表示本文中被灰色标记43表示流动的状态，该流动的状态是定义的指标的函数。文中灰色程度反应每个可移动构件的扰动的程度。[0100]或者，鉴于己处理的数字信号N1包括有限数量的数据项（即光学传感器的恒定位置和可移动构件的当前取向），则通过机载发送装置该信号可以很容易地被实时地传输至地面，以便由地面上的专家实时地分析。当然，该分析也可以在飞行器着陆之后脱机执行。

权利要求：1.一种用于测量空气流动的装置，其中，所述装置包括：光学传感器3，所述光学传感器3被配置成测量所述光学传感器的自由表面上的照度分布，以及构件5，所述构件5以能够移动的方式安装在所述光学传感器上并且部分地覆盖所述光学传感器的自由表面，所述构件5被称作可移动构件，所述构件5适于根据空气的局部流动而自由地定向，由此调节所述自由表面上的所述照度分布，从而由所述光学传感器对所述照度分布的当前测量值指示出所述可移动构件的表示空气的当前流动的当前取向。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述光学传感器3包括环状光电探测器31，所述环状光电探测器31包括预定数量的光检测轨道31a至31d并且传送表示由每个所述轨道接收的照度的信号，从而生成在所述光学传感器的所述自由表面上的照度分布的测量值。3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述光学传感器包括印刷有机电子器件，并且其中所述光学传感器具有大约1°至5°的角度测量精度。4.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其中，所述可移动构件5包括覆盖所述光学传感器⑶的所述自由表面的一部分的平面部51。5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述平面部51具有由两个半径界定的扇形的形状，在所述两个半径之间形成大于5°的角度。6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述角度等于180°。7.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其中，所述可移动构件5包括垂直于所述平面部布置的鳍状部53。8.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其中，所述光学传感器3配置成通过环境光来检测照度。9.一种包括至少一个根据前述权利要求中的任一项所述的测量装置的测量模块。10.根据权利要求9所述的测量模块，其中，所述测量模块包括基底（23，在所述基底23上布置有所述至少一个测量装置。11.一种用于实时地空气动力学测量沿壁的空气流动的系统，所述系统包括至少一个如权利要求9或10所述的测量模块，其中，每个测量模块适于安装在所述壁9的感兴趣区域的预定位置中，从而由所述测量模块的光学传感器或多个传感器产生的测量值表示所述壁的空气动力学特性。12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述系统包括获取及处理单元7，所述获取及处理单元7被配置成从每个光学传感器获取当前测量值，并且将所述当前测量值转化成限定安装在对应光学传感器上的所述可移动构件的当前取向的当前数字测量值N1。13.根据权利要求11或12所述的系统，其中，所述系统包括发送装置，所述发送装置被配置成实时地发送与安装在所述测量模块的至少一个光学传感器上的至少一个可移动构件的取向相关联的数据。14.根据权利要求11至13中的任一项所述的系统，其中，所述系统包括可视化界面75，所述可视化界面75被配置成实时地显现所述测量模块的至少一个可移动构件的取向。15.根据权利要求11至14中的任一项所述的系统，其中，所述系统包括分析装置81，所述分析装置81被配置成根据所述测量模块的位置和所述测量模块的至少一个可移动构件的取向来确定所述壁的的空气动力学参数，所述壁〇的所述空气动力学参数包括壁流状态和壁流线的方向。16.—种包括根据权利要求丨丨至巧中的任一项所述的测量系统的飞行器。

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