基于过载上电的弹载飞行数据记录仪研究

弹载飞行数据记录仪安装在智能弹药内,测量并记录弹体的外弹道飞行位姿数据,在炮弹发射过程中要承受巨大过载。微机电系统(MEMS)惯性传感器是弹体位姿测量系统的重要组成部分,其机械结构在上电状态下难以承受高过载冲击,因此需要一种自动上电电路,保证在炮膛冲击后再给位姿测量系统供电;另外,还需要保证数据记录仪在高过载环境下稳定、可靠地运行。针对上述问题,提出了一种记录仪受过载冲击后自动给测量系统上电的方法,使MEMS惯性传感器在过载冲击过后开始工作;采用过载开关冗余设计,提高过载开关的可靠性;采用供电电源冗余设计,提高系统供电的可靠性;通过系统灌封的方式,提高了系统结构的抗过载能力。通过试验验证了过载上电、锂电池供电回路以及数据记录的可靠性,弹载飞行数据记录仪能可靠记录炮弹的位姿数据。

基于ARM微控制器的飞行数据记录仪设计

为了实时记录无人直升机的飞行数据,为后续分析直升机飞行状态、建立数学模型提供方便,介绍了一种实用性强、通用性好、移植方便的数据记录仪软硬件设计方案。本方案采用ARM内核微处理器结合SD卡以及文件系统的设计,并扩展出常用的通信接口以适应与使用不同通信协议的设备互连。经实际运行测试,记录仪能够很好地将数据存入建立的文件中,为后续数据分析、曲线绘制等工作提供了方便,具有一定的推广意义和实用价值。

FDR飞行数据的相空间重构及混沌特性分析

针对现有飞行数据处理研究中,对数据内在属性及不同数据间相互关联性研究不够深入的问题,应用Takens重构理论和方法等对原始FDR飞行数据进行了相空间重构。在此基础上,采用功率图谱等方法进行定性分析研究,数据曲线均连续且有宽峰特征;采用基于相轨迹线演化的Wolf方法进行定量研究,结果最大Lyapunov指数在不同维数上均为正值。定性与定量研究结果揭示并证实了飞行数据具有典型混沌特性,该结论为后续开展飞行数据处理技术研究提供了新思路。

飞行数据记录仪

在国外俗称为“黑匣子”的飞行数据记录仪（ＦＤＲ）被列为军用飞机和民用飞机的必装机载设备，本文根据已掌握的国外ＦＤＲ方面的资料，从ＦＤＲ发展过程，ＦＤＲ数据的开发应用以及ＦＤＲ的试验鉴定等方面，对ＦＤＲ进行了详细地论述，同时还介绍了国内使用的几种ＦＤＲ的一些情况，并对ＦＤＲ的使用提出几点看法。

飞行数据可视化技术研究

针对航空器事故调查和不安全事件分析的结果及改进的需要,研究基于FDR/QAR/DAR/CVR的数据可视化技术。提出基于飞行仪表布局语言(FILL)的仪表模型构建与驱动的技术方案,解决FDR/QAR/DAR记录数据的导入与修正处理、不同分辨率三维地形的生成与显示以及飞行数据与驾驶舱话音同步播放等问题。实践证明,利用数据可视化技术所构建的包括飞机、航迹、仪表、地形、跑道、航图等元素的三维图形飞行环境集成再现了飞行过程,为事故调查和事件分析提供了科学有效的辅助分析工具。

一种飞行数据译码分析系统的设计

针对MA60飞机加装FDR(飞行数据记录仪)设备以实现飞行品质监控的要求,设计了一种飞行数据译码分析系统。该系统对FDR设备记录的二进制数据自动译码处理,转化为相应的物理量。根据预先设定的监控标准,自动分析并输出超限事件,形成统计报表;并能够以虚拟座舱仪表形式回放整个航段的飞机状态。试运行一年来证明:该系统性能稳定、功能齐全,打破了国外在该领域的技术垄断,并在航空领域具有较大的推广应用价值。

基于机器学习的FDR MoC6试验数据分析方法

MoC6适航符合性验证试飞是民用飞机取证过程重要的必需条件。飞行数据记录仪(FDR)的MoC6试验有一项内容是:飞机试飞结束后,下载飞行数据记录器(FDR)记录的数据,并与飞行试验测试设备(FTI)采集的数据进行比对,以判断FDR记录数据是否准确。将其他型号飞机的FDR科目MoC6试验的分析结果用机器学习方法训练得出闵可夫斯基距离参数p值(1.8)、阈值(2.05),然后计算本型号飞机的FDR数据和FTI数据的闵可夫斯基距离、判断该距离是否超过阈值,以判断FDR记录的参数值变化与FTI的记录是否一致,即判断FDR记录数据是否准确。实现将FDR与FTI记录不一致的参数都找出来,即实现了召回率100%。

飞参记录数据计算机处理的有关问题研究

飞参记录仪因电子系统的工作特点,会产生一些数据失真、丢失等非正常数据情况。用计算机进行飞参数据批量自动处理时,必须要准确判断、去伪存真,才能保证飞参数据的真实可靠。通过分析大量飞参数据,总结出用计算机编程进行非真实数据处理的一些有效的判断条件及处理方法,探讨了对不同采样率参数进行数据补充的处理方法。以实际飞行数据为基础,比较了不同采样率载荷数据对疲劳损伤计算结果的影响,为飞参记录仪的设计、改进及地面处理提供依据。研究表明,疲劳损伤计算结果随载荷采样率增大而增大,为保证疲劳损伤计算结果的真实可靠,法向过载采样率应该大于4。

基于总线仪器的飞行信号再现方法研究

提出基于总线仪器的飞行信号再现方法,将原始飞行数据经解译、数据去噪、插值平滑、信号解算等处理后驱动总线仪器,按照一定的逻辑时序再现飞机飞行过程中产生的各种信号,在地面作为飞行数据记录仪的数据源,解决飞行数据记录仪功能及性能测试真实性、有效性问题;研制的飞行信号管理系统,信号类型包括模拟量、离散量和各种机载总线量,实现飞行信号再现的同时对产生的信号进行自检验证,保证信号再现准确性;系统由硬件平台和系统软件组成,采用网络化集成、集中互联接口、时钟同步和触发、硬件资源模型化、飞参解译、数据去噪、插值平滑、IVI类驱动封装等软、硬件设计及实现中的关键技术;通过系统和某型号飞行数据记录仪联机测试,结果分析证明研制软硬件的功能、性能及信号再现准确性。

飞行数据记录器的发展研究

飞行数据记录器(Flight Data Recorder简称FDR,即通常所说的"黑匣子"),在世界各国民航条例的强制下,货运飞机、客运飞机、还是直升飞机都必须安装飞行数据记录器,其主要目的是用于飞机的日常飞行训练,考核飞行员驾驶水平,监控各个系统的工作状态,更主要的目的是用于事故原因的分析。本文主要对飞行数据记录器的发展历程、搜寻技术以及未来的发展趋势进行探讨。

飞行数据记录方法的改进

在飞行事故调查过程中，黑匣子记录内容不全、黑匣子破损、甚至黑匣子无法找到的事件时有发生。马航MH370航班失联，引发人们对黑匣子的高度关注。今年国际民航组织（ICAO）在关于全球追踪的多专业会议上提出了一种带有应急定位发射机的可弹出式记录仪方案，它被认为是今后的一个发展方向。

美联航率先执行飞行操纵品质保障计划

FOQA,飞行操纵品质保障计划,是一种改善航空公司安全和效益的工具,美国联合航空公司和飞行员协会(ALPA)已经认识到,运用FOQA受益非浅.在美国,由飞行员协会和联合航空公司签署了关于启动第一个FOQA开发的协议,协议为制定航空领域的其他计划提供了参考标准.联合航空公司还与联邦航空局达成了率先执行FOQA的协议,该协议为联航飞行员提供了豁免权,并且明确了FAA不得阻止联航利用FOQA数据.这个协议非常重要,如果没有它,联航就不会执行FOQA开发计划.以后,FAA将发布建议规则制定通告(NPRM),通告允许航空公司与飞行员无条件地使用FOQA数据.

更好的黑匣子

在一个航线失事的悲惨航迹里，事故调查人员最先做的事情之一就是收回失事飞机的黑匣子。联邦航空局要求所有大型商业飞机都应装备两种装置：记录飞机乘员和其他声音的飞机座舱声音记录仪和监控飞机高度、飞行速度、航向和其他仪器读数的飞行数据记录仪。由于这些资料对空难调查至关重要，记录仪必须设计成能在任何实际空难中保留存储的数据。

黑匣子助力空难调查

黑匣子是自飞机问世以来,在不断的飞机失事调查中慢慢发展起来的产物,它集中了许多工程师和飞行员的智慧。它的全称叫作“飞行信息记录系统”,它通常在飞机启动后开始记录和存储最近一段时间的飞行数据及语音信息。新数据将不断地覆盖原有的数据,能最大限度地保存和还原整个飞行数据,以供分析事故原因。早期的飞行记录仪主要在军用飞机上应用,后来也应用在民航飞机上。

电脑中的黑盒子

每架飞机上都有黑盒子，黑盒子有两种：一是飞行数据记录仪，记录飞行的一切资料，包括飞机的飞行速度、方向，高度、机舱压力等等；另一种是舱声录音器，录有机务人员的声音。当飞机出了事故，黑盒子中的数据就成为了查找飞机失事原因的重要线索。

空难证人——黑匣子

空难过后,帮助人们揭示失事原因的"见证人"往往是黑匣子。因称"黑匣子",不少人以为它一定是黑色的,实际不然,它的表面一般涂的是鲜艳的红黄色彩,以便空难后易于被发现。黑匣子是人们的俗称,以象征灾难的意思,它的学名叫飞行记录仪。黑匣子起初的形状也不是如今的样子。

黑匣子:飞行事故的“见证者”

近期以来,复兴航空GE235、亚航QZ8501、马航MH17、MH370等航班频频发生的航空器失事事件,令世人为之欷歔不已。通常情形下,空难事故一旦发生后,航空器往往即会解体,甚至被烈火所烧毁。人们在赶到空难现场积极展开援救的同时,亦从第一时间起开始搜寻航班上一件极为重要的物证,这就是被称为航空器飞行事故＂见证者＂的＂黑匣子＂。

中国的“空中骆驼”——运8系列飞机35年的发展历程（之三）

运8F100 运8F系列飞机的改进型很多，而且性能优良，运8F100是我国邮政航空使用的第一种飞机，是F系列中的杰作，机上换装了部分电子设备，重新设计货运系统，并首次按CCAR25部适航条例要求进行全面改装，该机采用彩色气象雷达、空中交通管制系统，飞行仪表系统，伏尔仪表着陆系统、测距器、全球定位导航系统，飞行数据记录仪、高频和甚高频电台等先进设备。因此，该机在复杂，恶劣条件下的全天候安全飞行能力有质的飞跃。