手臂模型水阻系数测定

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手臂模型水阻系数测定
我想要通过实验获得手臂模型在水下的阻力系数，需要测得手臂模型在水下平动的速度、加速度，转动的角速度、角加速度数据，试验设想图见附件。
精度要求在0.001m/s,0.001m/s^2,0.001弧度/s,0.001弧度/s^2,运动速度参照人游泳，估计摆臂角速度约为1rad/s量级.摆角范围参见图片，约为180度以内,因为水下试验，传感器需要防水。

或者不做防水考虑，在钢丝露出水面的部分测量位移和速度来折算水下部分的速度，角速度。并通过微分得到加速度，和角加速度。位移估计在30cm左右。
从来没设计过试验，请各位多多提提意见。