基于机载实时处理的振动监控系统设计与实现

针对某型直升机需要对振动信号进行安全监控的问题,设计了一种基于机载实时处理的振动监控系统,以机载振动实时处理设备为核心,并通过MATLAB软件仿真选取最优的算法,利用该系统与原有的测试系统共同实施机载端的振动安全监控,解决了振动信号实时监控中带宽不足的技术难题。试验结果表明,该方案设计合理,具有实时性好、可靠性高的优点,振动数据实时处理结果与事后处理结果基本一致。该系统的成功设计保证了直升机的试飞安全,可推广至其他飞机的飞行试验中使用。     

机载网络化测试系统框架设计技术研究

随着现代飞机的不断发展,尤其是大型飞机的发展,飞行试验要求测试的参数种类和数量越来越多,数据传输量越来越大.为了满足新一代飞机试飞快速发展的测试需求,构建网络化机载测试系统,实现测试系统间数据的海量传输,各个子系统之间的交互以及网络数据融合是一个发展的趋势.但是在一个大型的机载网络测试系统设计中,如何考虑测试系统测试参数的实时性、同步性和可靠性是试飞测试工程师将面临的全新挑战.     

大型民机试飞测试发展与挑战

飞行试验是对飞机的性能进行验证和确认的关键阶段,试飞测试是保障该阶段工作的重要内容;国内目前对于军机已拥有了成熟的测试技术、测试方法和可靠的测试设备,而对于民用飞机特别是大型民机的试飞测试目前还处在起步阶段;随着国家大飞机研制专项的不断推近,大型客机试飞测试需求逐步明确;从大型民机试飞测试需求和测试工作特点出发,对机载测试技术变革、遥测和数据处理技术等键技术在国外的最新发展和国内大型飞机的现状进行对比分析,可以看出我国民机试飞测试在网络化机载测试系统应用、遥测传输链路带宽、大数据快速处理等方面存在较大的挑战;在此基础上对应对挑战的发展策略和后续攻关的方向进行研究,可以为我国大型飞机特别是民机试飞测试技术的发展提供参考。      

颤振试飞测试系统的设计与实现

颤振是飞机结构最危险的振动形式;飞机颤振飞行试验属于防颤振研究的最终环节,它是验证新机颤振安全性必不可少的关键试飞课题;为完成颤振飞行试验,设计了一套高可靠性综合机载测试系统,完成模拟量、飞控数据、总线数据采集,并可实现实时数据处理;该测试系统硬件具有接口简洁、实时性强、抗干扰特性好,适用于航空试飞领域;根据试验数据分析暴露的问题,进行了深入研究,提出了合理解决方案,解决了颤振飞行试验过程中出现的问题,对于今后的颤振试飞测试具有指导意义。     

基于超高速线程并行处理技术的民机试飞数据预处理系统设计

试飞数据作为民机试飞过程中最重要的产物,是表明符合性、验证设计合理性的依据。传统模式下,需要在航后卸载机载记录器中的原始数据,通过4-5小时的预处理才能完成试飞数据的工程量转换,耗时耗力,严重影响试飞效率;立足于实际试飞场景,提出了在机载环境下实时进行试飞数据预处理的理念,采用超高速线程并行处理技术,集成了IoTDB时序数据库,设计研制了机载数据在线完全预处理系统;经实验测试,系统实现了国产某大型客机200 Mbps试飞数据流的实时接收、预处理和数据库存储,将以往的预处理周期压缩至20分钟,支持了高强度、大密度试飞要求。     

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。     

基于网络的试飞机载测试系统及其应用

简述了基于网络的试飞机载测试系统的结构、组成、技术关键及在现代飞机试飞中的应用.     

“六西格玛”方法在机载测试参数误差分析中的应用

科研试飞中,为真实反映飞机各项技术指标的实际状态,机载测试系统需提供精确的数据,而测试的中间环节较多,所测的各种参数结果势必会有误差;为满足试飞任务的精确需求,本文通过从测试系统误差的来源入手,来分析机载测试参数产生误差的各个环节,以压力参数为例,运用“六西格玛” 方法中的测量参数误差的定义、测量、分析、改进及控制五项流程,以三架机的压力传感器的校准历史数据为样本,对精度结果作了详细分析,得出了事先确认参数具体压力变化区间,根据测试系统精度分布特点选用更合适范围的传感器来保证精度要求,将6西格玛”方法用于压力参数误差分析可行的结论;并提出,将其推广到其它各类测试参数的误差分析,将有利于在现有条件下更合理地配套测试仪器设备,更好地满足参数测试精度需求。     

武器参数采集系统研究与设计

针对我国某新型飞机的飞行试验中所涉及到的电子对抗分系统、武器系统、雷达以及综合航电分系统中的快速、高精度脉冲参数的特殊测试需求,设计一种机载数据采集系统,使得它能够采集包括脉冲出现的时间(时统,含重复率/周期)、极性、幅值、脉宽等信息,然后将数据通过高速处理单元存储在记录介质中,为鉴定试飞提供可靠数据;通过验证,该系统分辨率高,采集记录的数据准确可靠,工作稳定并满足机载环境使用要求。     

机载分布式结构应变参数采集系统软件设计与实现

研制机载分布式结构应变参数采集系统的目的在于实现一种先进的分布式应变参数采集系统,以解决愈发突出的飞机空间狭窄与测试布线增加的矛盾.介绍了该系统的分布式结构和软件的主要功能,并提出了实现数据缓冲区分配和PCM数据分发的方法及具体的实现过程.目前该系统已通过了试飞验证并投产交付使用,设备运行可靠.机载分布式结构应变参数采集系统填补了国内机载测试领域此类产品的空白.     

C919机载数据实时处理系统设计

对于无人机在输电线路杆塔精细化巡视的路径规划问题,提出了对杆塔巡视路径和杆塔间避障路径的两阶段优化策略。针对利用传统旅行商问题(TSP)求解杆塔巡视路径,在多项式时间无法求得全局最优解问题,研究了基于双调欧几里得TSP求解杆塔最优巡视路径的优化数学模型,以及基于动态规划算法的求解方法。在此基础上,进一步基于人工势场法建立了避开巡视路径障碍最优路径的优化模型及其求解方法。仿真结果表明,利用双调欧几里得TSP确定的巡视路径具有偏转角小、最优路径求解时间短的特点,利用所提两阶段优化策略确定的巡视路径长度较短且能有效避开障碍,有利于实现无人机安全高效巡视杆塔的目标。     

消息重复型ARINC429总线事件消息包机载实时处理技术研究

ARINC429总线广泛应用于民用飞机中,在飞行试验中,消息重复型ARINC429事件信息的实时监控占用很大的遥测带宽资源;采用机载嵌入式数据处理模块,通过将其嵌入到机载测试系统中,通过采集器底板总线获取ARINC429采集模块采集到的数据,对飞机事件信息进行解析处理,并将处理结果通过遥测系统遥测下传至地面监控中心,大大降低了遥测带宽需求,对于飞行试验实时安全监控有重要意义。     

机载视频测试技术在空中加油试飞中的应用

结合某型飞机空中加油试飞课题,叙述了机载视频测试技术在空中加油试飞中的应用.主要介绍了利用机载视频测试技术进行外部参数测试的测试原理、测试方法、数据处理和精度分析等,并对测试结果进行了分析.飞行试验结果表明本次试飞所采用的机载视频测试系统方案可行、方法正确、测量的结果和精度满足课题要求.     

机载电源在线监测系统的研制

机载电源的供电质量对飞机的安全飞行和机载用电设备的正常工作至关重要。在电子试验机试飞环境中,各机载用电设备处于不同的工作状态,可能会影响机载电源的供电质量,因此,需要对试飞中的机载电源进行持续的在线监测,评估其供电质量。针对此,研制了一种机载电源在线监测系统,对115V/400Hz三相交流、28V直流电源的多工作特性参数进行持续的在线监测。该系统基于高性能专用计算机和高速同步数据采集卡,对机载电源电压和电流进行实时采集,采用相关数据处理算法,对多工作特性参数进行快速实时运算,并显示和存储,并对异常工作点的电压、电流进行录波,以便后期分析。该系统在某型电子试验机上进行了实验,监测结果实时、准确,对机载电源提高可靠性和故障分析定位具有重要的意义。     

大型飞机综合试验分布式测试系统研究

基于ARJ21新支线飞机电气特性测试系统的实践,提出了基于以太网的大型飞机综合试验系统的需求、实时数据传输方式、网络同步方法以及试验数据管理等,为我国大型飞机综合试验系统设计和空中试飞测试提供参考.     

基于USB接口的AFDX网络TAP卡设计与实现

AFDX网络以其传输时间确定性、高可靠性和实时性等优点,成为新一代大型飞机航空总线的最佳选择之一。作为一种具有巨大应用潜力的新型的机载网络,AFDX网络的仿真测试至关重要。针对AFDX网络系统提出了一种TAP（test access point,测试访问接口）结构的测试卡设计方案。在设计的过程中,充分考虑了接入方式对网络传输的影响和数据捕获速率对主机接口的要求,采用串联植入方式设计出一款基于USB2.0接口的TAP卡及协议解析和数据统计软件,为AFDX网络的性能评估和系统级验证提供了方法和依据。通过在AFDX仿真验证平台中的实测结果,证明了该TAP卡具有灵活性强、测试精度高、实时性强等特点,完全满足AFDX网络测试及监控需求,为相关测试系统的研制提供了设计思路和实践经验。     

大型客机机载测试系统构架研究

分析了大型客机网络化测试系统构架的特点和当前的技术现状,提出了满足大型客机试飞测试需求的构架,通过原理性验证系统的建设和试验,指出了大型客机机载测试的解决路径和关键技术。