飞行试验综合安全监控技术

在新型飞机飞行试验任务中,遥测监控技术是保证试飞安全,提高试飞效率的重要手段。针对目前地面实时监控技术面临的问题和挑战,提出采用基于故障树的多类型告警技术、试飞任务的嵌入式准实时数据处理技术及应急处置辅助决策技术等先进监控技术,引入试飞安全决策库理念,建立应急处置辅助决策机制,构建飞行试验综合安全监控系统,实现飞机各系统试飞状态监控和综合故障告警、复杂试飞科目的准实时计算评估和应急处置决策支持。实际飞行试验结果表明,应用此技术开发的综合安全监控系统,可以使试飞指挥员和工程师在第一时间及时准确地获取试验机故障告警、试飞科目评估结果和应急处置决策方案,极大地提高了试飞效率和安全性。     

智能化的试飞测试软件体系架构研究

针对航空飞行试验需求从单一的测试向以信息化为代表的空天地一体化发展,试飞软件体系结构的智能化必将是试飞测试技术研究的重要方向,首次提出了基于组态的智能化实时监控软件体系,分析了智能化试飞测试软件体系的架构和层次以及关键技术。采用图形元素可重构算法实现智能化实时软件系统平台,满足飞行试验设计开发目的,具有智能配置、健康诊断、简便操作、友好界面等特点,由该体系架构设计的实时监控软件已成功应用于运输机、C919机等型号的多架飞机试飞实时监控当中, 结果表明该体系架构运行稳定,提高了试飞工作效率,在确保试飞安全和保障试飞任务高质量完成发挥了重要作用。     

某型遥测地面站实时处理系统设计与实现

在飞行试验任务中,遥测地面站主要完成目标飞行器遥测参数的获取、处理、分发等工作。遥测参数的实时快速处理是地面指挥人员实时掌握目标飞行器的飞行状态,确保飞行试验安全、保证飞行试验成功的重要手段。为此,建立了一套实时处理系统,把关键参数、实时图像、导航信息等数据发送指挥控制中心实时显示,为飞行指挥、控制提供决策支撑。     

汽车电器可靠性试验监控系统的研究开发

论述了一套用于汽车电器系统振动可靠性试验实时监控的电路多参数测试系统。该系统以LXI总线模块化虚拟仪器为核心,以LabWindows/CVI为软件开发平台,有效的结合计算机故障诊断技术,形成了一套可以独立完成远程控制、测试、数据处理和实时故障诊断的试验监控系统,为汽车电器产品试验过程的智能化、可溯性奠定了基础。     

飞控系统故障告警实时监控软件的设计与实现

为了对某型直升机电传飞行控制系统故障进行实时安全监控,降低试飞风险,分析了该系统的故障告警类型、故障判断方法和故障告警形式,根据飞行控制系统在飞行试验过程中的监控需求,以Labview为软件开发平台,开发了故障告警实时监控软件,以故障灯和文本信息显示的方式实现了对飞行控制系统各类型故障分等级实时监控与预警,并对软件实现方法进行了详细说明。在实际的飞行试验任务中,此软件能准确、可靠地实时监控到故障告警信息,完全满足飞行试验对飞控系统故障实时安全监控的需求。     

基于RTR的遥测数据实时处理软件的设计与实现

为了对飞行遥测数据进行实时处理,以Qt为软件开发平台,采用直接接收宽带遥测接收机(RTR)发送的网络遥测数据包的方法,结合机载测试系统的采集格式、参数测试信息、校准信息和ICD信息,完成遥测数据的实时解算、工程量转换和原始数据保存,同时将关心的参数物理量通过网络实时的发送给客户端监控软件,以供试飞工程师进行实时监控;实际试验试飞结果表明,此软件运行稳定和数据准确可靠,完全满足实时监控的需求,具有良好的实用性和发展前景。     

基于任务容器的多源数据实时监控系统研究

为解决现有飞行试验监控模式存在的数据源单一、扩展性存在不足、系统鲁棒性差等缺点,进行基于数据分发服务规范DDS（data distribute service）的多源数据实时监控技术研究,在不改动实时监控系统硬件架构的情况下,根据现有实时监控系统数据特点和任务需求,采用任务容器技术对试飞数据处理任务进行分发与执行,实现飞行试验数据的分布式实时接收解析以及飞行任务的集中管控;采用基于模板方法的解析算法实现系统多源信号源的数据接入能力,提高了系统的扩展性;采用基于序列化和活跃度检查的任务派发机制实现了任务节点的状态监控及自动任务派发,提高了系统的稳定性,同时DDS通信协议的使用提高了实时监控系统在带宽受限状态下的通信能力。实际使用证明该技术的应用使监控系统具有高可靠、高稳定、动态可扩展等优点。     

军用战机机动飞行动作识别知识库的建立

深入分析了军用战机在完成不同机动飞行时飞行参数的变化特征,基于飞行参数变化特征和领域专家人工识别飞行动作的先验知识建立了飞行动作识别知识库,重点讨论了飞行动作识别知识库的知识表达形式和知识库的组织结构等问题,研制了采用正向精确推理识别飞行动作的专家系统推理机。对大量的实际飞行数据的处理结果表明,基于该文建立的飞行动作识别知识库可快速、准确地识别各种机动飞行动作,从而为进一步客观评估军用战机飞行训练质量奠定了基础。     

基于密语口令识别的三维电磁态势显示系统设计

随着语音识别技术的发展，语音指令向控制三维态势显示方面发展。结合任务特点及实时三维态势显示需求，将语音识别技术运用于实时电磁态势显示中，通过对密语口令的语音识别和三维态势显示的控制，实现基于密语口令识别的三维电磁态势显示系统。测试结果表明，该语音控制方案能有效识别密语口令，并完成对三维态势显示的控制，提高了任务显示的自动化、智能化水平。     

飞行试验实时监控管理系统软件设计与实现

飞行试验实时监控是飞机试飞的重要环节, 监控大厅是实施实时监控的重要场所。为了提升飞行监控大厅实时监控效能,我们自行研发管理软件,通过软件相关技术实现了飞机相关实时监控资源管理、网络负载与局域网管理、安全机制、SD-LAN技术研制与应用。通过此软件也解决了传统纸质化管理方式约束力差以及监控人员对个人监控职责不清楚而无目标监控的问题,另外由于监控人员经常来自国内不同的单位,指挥员在监控过程中遇到问题很难及时落实到具体监控人员,采用此软件后指挥员可以实时查询当前型号飞机各个专业监控人员的情况,并及时与之沟通交流,更好的完成试飞任务。本系统通过一段时间运行,各项技术指标达到预期目的,实时监控管理、网络管控系统等并行运行稳定、清晰。     

通用飞机验证试飞智能辅助测试系统需求研究

根据当前通用飞机验证试飞测试的实际需要,针对通用飞机体积小、重量轻、试飞周期短等特点,基于人工智能技术提出了一套适用于通用飞机验证试飞的智能辅助测试系统需求,为通用飞机验证试飞智能辅助测试系统构架研究提供支撑。智能辅助测试系统需求包括从采集记录、座舱影像记录等环节提取的机载试验设备需求和从数据传输、数据存储、数据处理等环节提取的地面智能辅助系统需求两大部分,依据该需求构建的系统可实现对测试数据进行实时综合分析评估并反馈,辅助试飞工程师和试飞员全面掌握验证飞行情况,及时调整飞行状态、操作程序,从而为试飞适航验证提供技术支持,并实现提高试飞效率、缩短CCAR23部类通用飞机型号科研试飞与适航验证试飞周期、降低试飞成本的目的。     

机组告警信息地面实时监控系统设计

机组告警信息对于保障民机飞行安全有着至关重要的作用,为了保障民机试飞地面安全实时监控任务,需要开发一套系统能够在试飞过程中精确地给出机组告警信息.机组告警信息内容来源于机上多个子系统,重点研究了如何从遥测接收的PCM流中精确解析出告警信息以及地面实时系统各个模块间的通信及功能设计.采用了典型的C/S (Client/Server)结构来搭建系统,通过对告警信息进行分类判决和设计虚警抑制机制实现了机组告警信息的正确解析.经多个飞行起落验证,该系统运行稳健,告警信息与机上显示内容相符,可满足地面指挥和试飞工程师的监控需求.该系统为民机试飞任务的顺利进行提供了保障,值得后续民机型号借鉴.     

民机试飞遥测地面实时数据处理软件设计与研发

为了满足大型民机试飞实时监控的需求,针对遥测数据设计研发了一套实时处理软件,软件包含后端解析服务和前端显示软件两大部分;后端解析服务采用多线程调度技术,实现实时处理及数据回放等不同工作模式下IRIG 106 CH10数据的接收、PCM数据的解析和数据的实时存储;前端显示软件基于WPF框架采用MVVM设计模式开发,包括任务管理、参数配置、算法处理和数据同步等子模块;经实际测试,软件实现了国产某大型客机不少于8000个遥测数据和多路视频的实时解析、分析和转发,满足了试飞过程中的实时监控需求,为试飞任务的安全开展提供了有力保障。     

雷达监测协同飞行器列阵飞行控制系统设计

当前飞行器列阵飞行控制技术中单机间相对位置不易确定,造成列阵飞行状态监测和姿态感知较难,存在控制准确度低、可靠性差的问题。据此,设计一种基于改进降噪目标提取算法的地面站可见光监测控制系统。通过对列阵中各单机飞行状态的图像监测,确定位置与姿态,以及其在列阵中的位置偏差,给出实时动态调整指令;设计的改进型降噪目标提取算法,降低了复杂背景噪声对飞行器目标提取的影响,提高了监测准确性。该系统将飞行状态监测和姿态感知功能设置于地面站中,极大减少了对飞机的载荷依赖,实现对飞行器列阵飞行的智能管理和任务规划。经实验验证,该智能控制系统的偏差率维持在2%以下,结果表明本智能控制系统能够准确、可靠的控制50架飞行器列阵的静态和动态行动。     

基于飞行载荷的大数据实测方法研究

飞行载荷实测是全面、定量评定飞机结构强度的必要环节,在飞行试验中起着至关重要的作用;传统的有人机、小型机载荷标定需要评测的参数仅需要数十个或几十个关键参数,实时采集系统通道量较小,实时监控系统服务器压力较小;随着航空工业的飞速发展,大型机、无人机等需要评定的参数量急速上升到数百个,而采集通道成为瓶颈,传统的测量方法难以满足需求;针对飞行载荷实测的海量参数难以测试问题,文章提出了一种通道复用的方案,良好的解决了海量数据难以实时测量问题;经验证,该方案可良好的运用在各种型号的飞行载荷海量数据实测中。     

舰基遥测综合解调控制系统设计

遥测实时监控是保障试飞安全、提高试飞效率的重要手段。针对舰上特殊的试飞环境限制,现有遥测系统不能适应其任务需求,为完成某型号飞机舰上试飞任务,需要对现有遥测接收系统进行改进,以应对特殊试飞科目下对遥测信号的需求。采用跟踪接收机模块,并开发相应的解调模块,对系统设备进行远程控制解决了远距离数据传输的信号衰减问题;对遥测系统的自动温度控制大大提高了系统设备的环境适应性;通过接口转换实现模拟图像的网络输出、接收机模块和天线的网络串口转换,简化了信号接口类型,降低了信号传输的难度;从而实现小型化的舰基遥测综合解调控制系统设计。     

多参数传感器阵列技术研究

针对飞行器风洞试验过程中测试数据复杂且无法进行试际飞行试验的现状,尤其是薄翼模型,其有自身薄、且表面测试点密集、测试参数多等特点,使得测试更加困难,结合大量的实际工程实践,对传感器的结构与性能、智能传感器系统的理论进行了研究,设计了一种新型的带式传感器,并对其进行加工、校准,最后将其应用在实际的气动参数测试系统中.     

直升机主轴弯矩标识的幅-相综合相关识别方法

直升机主轴弯矩是新研直升机飞行试验中必须测量、分析与验证的重要技术参数,是主轴设计的结构与强度验证、优化的依据,主轴弯矩测试是飞行试验实时监测、安全保障的重要环节。〖KG-*5〗基于直升机飞行试验主轴弯矩实测方案和大子样结果数据,在理论建模和分析的基础上,提出了幅-相综合相关系数这一新概念,形成直升机主轴弯矩测量标识真伪的谐波幅-相综合相关识别方法,可以简单、量化、精确完成主轴弯矩测量标识真伪的勘别,保障主轴弯矩测量数据处理与分析结果的有效性和准确性,并利用某型直升机试验平台实测数据完成方法验证。该方法为保障新机研制飞行安全和减少技术隐患与风险,提供了一种新思路和新工具,可以推广应用于类似机械旋转轴平行截面正交方向弯矩、直升机桨叶展向不同截面摆振与挥舞弯矩测量通道标识真伪的智能识别。