飞行试验IENA数据实时处理技术研究

针对飞行试验网络化机载测试采集架构的实现与普及,机上测试数据逐步采用IENA网络包的形式代替传统的PCM进行传输处理的现状以及机载实时监控需求的增长。提出一种基于网络的机载IENA数据实时解析方法,采用测试数据网络数据提取分析技术将各机载测试系统的数据进行融合处理并提供给试飞工程师。实验验证表明,该系统满足了试飞机载实时数据处理的需求,测试参数符合各项测试指标。

基于组态的试飞实时监控技术

针对当前飞行试验强度不断加大,验证科目特别是风险科目越来越多,试飞实时监控软件设计时间紧、修改频繁的问题,提出了基于组件的试飞自主实时监控平台软件设计方法。通过采用组件式设计思想,利用组件式方法在Visual Studio平台下开发实现了基于组件的自主监控平台。解决了以往"一个监控科目,一套监控画面软件"的技术瓶颈问题,改变了以往实时监控软件开发代码复杂庞大、重复性开发工作量巨大、不具备根据新要求实时动态修改的能力等固有缺陷。软件实现了图形元素可重组、参数算法可定义和兼容多个实时系统平台,用户可以利用组态软件的功能,不用进行繁琐复杂的编程操作,只需要通过鼠标点击创建所需功能组件并进行相应的参数配置,即可构建一套最适合自己的实时监控软件。经过飞行试验使用验证,证明了该平台能够实现安全监控画面的动态设计,同时能够根据试飞需求对监控画面进行快速调整,有效提高了试飞监控准备效率。

组件式自主实时监控平台设计技术研究

针对当前飞行试验强度不断加大,验证科目特别是风险科目越来越多,试飞实时监控软件设计时间紧、修改频繁的问题,提出了基于组件的试飞自主实时监控平台软件设计方法。通过采用组件式设计思想,利用组件式方法在Visual Studio平台下开发实现了基于组件的自主监控平台。经过飞行试验使用验证,证明了该平台能够实现安全监控画面的动态设计,同时实现根据试飞需求对监控画面进行快速调整,有效提高了试飞监控准备效率。

某型航空发动机测量装置温度场分析

航空发动机测量装置用于测量发动机某特定部位的温度、压力等参数。基于ANSYS分析软件对某型航空发动机测量装置在发动机工作时的高温条件下进行数据采集时的温度场进行了模拟,分析了测量装置的温度场变化规律,提取了测量装置上特征点的温度变化曲线,为测量装置结构优化提供了依据。

基于模糊控制的光伏电池MPPT仿真研究

针对光伏电池输出具有非线性特征,并且其输出受光照强度、环境温度和负载情况影响,搭建了电池的仿真模型,能够模拟不同光照和温度条件下电池的输出特性。分析和阐述了光伏发电系统的最大功率点跟踪(MPPT)原理,通过对传统的扰动观察法的分析,提出了基于模糊控制理论的最大功率点跟踪算法。在Matlab/Simulink中搭建了系统的仿真模型,给出了光照变化时扰动观察法和模糊控制法的最大功率点跟踪曲线。仿真结果表明,模糊控制算法在外界环境变化时具有较好的响应速度和较高的跟踪精度。

试飞数据分析结果的可视化输出

针对试飞数据分析结果进行可视化输出可提高对实时试飞科目的评判效率,并可以在险情处置时提供可靠的快速决策;将实时试飞数据分析结果进行结构化存储,采用列模式内存对齐方法,提高单个参数的检索查询及图形输出操作效率;对C++builder标准组件类属性及方法进行扩充,实现对常规和特殊飞行科目定制结果曲线图的绘制输出;嵌入VC++动态计算库,利用进程调用方式,融合Matlab平台GUI应用程序,共享试飞科目数据分析常用算法库,扩展软件综合输出功能;实现了对试飞实时数据分析结果的可视化输出,为飞行决策提供了更直观的数据参考。

速调管输出腔高阶横磁模式加载波导滤波器输出回路

该文设计了工作于高阶横磁TM310模式单间隙封闭圆柱同轴腔。在输出矩形波导内设计了横向电感滤波膜片的新型结构。用模拟场分析法计算了腔内6个漂移管中心处间隙阻抗平均值的频率特性。模拟和计算发现,该结构模式输出回路的间隙阻抗平均值随频率的变化出现双峰曲线。这表明,采用滤波膜片波导的输出带宽比采用空波导情形的带宽有明显的增加。

非紧致阻抗圆柱气动噪声数值预测与控制方法

为预测非定常流动与非紧致阻抗固体边界相互作用产生的气动噪声,开发一种基于精确格林函数和声模拟理论的气动噪声数值预测方法。非紧致阻抗边界对声波的散射作用计入精确格林函数,远场噪声采用FW-H方程计算。对具有任意几何外形的非紧致阻抗边界,采用边界元方法计算满足声学硬边界或声学阻抗边界条件的精确格林函数。同时,推导了具有阻抗边界条件的二维非紧致圆柱精确格林函数的解析解用以验证数值计算方法。数值计算结果表明数值解与解析解的结果一致,数值解要取得好的网格收敛效果需要在一个波长内布置至少20个网格点。圆柱绕流气动噪声预测结果表明,非紧致边界的阻抗特性对声传播有显著影响,采用合适的阻抗布置方式可以取得有效的噪声控制效果。

机载飞控1553B总线转以太网总线设计

为使某型飞机上1553B总线数据在进行检查核准时,能够快速校准机上当前的飞控参数,需要设计一种1553B总线转以太网总线设备——数字飞控转换器。其可实现对飞控计算机输出的1553B总线数据实时接收解码、总线转换与采集显示。通过FPGA板卡设计,将多路1553B总线数据汇聚,形成一路UDP标准以太网总线输出的网络数据包,PC上位机检查软件通过以太网总线实时接收数据进行记录、监控。通过系统联试证明,所设计的方案合理可行,使用简单,具有一定的实用性。

试飞实时数据可视化方法研究

依靠单一的数值分析及数据演算判断很难提高对实时试飞科目的评判效率,并严重影响了险情处置时的快速决策。将实时试飞数据分析结果进行结构化存储,采用列模式内存对齐方法,提高单个参数的检索查询及图形输出操作效率;对C++builder标准组件类属性及方法进行扩充,实现对常规和特殊飞行科目定制结果曲线图的绘制输出;嵌入VC++动态计算库,利用进程调用方式,融合Matlab平台GUI应用程序,共享试飞科目数据分析常用算法库,扩展软件综合输出功能。实现了对试飞实时数据分析结果的可视化输出,为飞行决策提供了更直观的数据参考。

机载高速多通道隔离放大器设计

在新机型飞行测试过程中,需获取各类型飞行参数,而某些关键参数往往关系飞机系统安全,此类参数的获取不仅需要高精度,而且不能对机上原系统造成安全隐患,因此提出了一种采用高速、完全隔离的方式采集传感器或模拟设备输出电压,保证采集过程中对原机上设备的安全电气隔离,并对电压信号高精度获取并调理输出,供后端设备采集记录各类飞行参数。该设计输入阻抗高,负载效应忽略不计,包含多档位增益调整、偏置调整设计,保证信号获取精度。经试验测试,该设计安全可靠,可行性强,为测试系统中关键参数的测试数据安全、精确获取提供了一种有效的方法。

一种机载测试网络数据分析回放方法

在离线情况下利用对机载网络数据包的分析回放来还原真实的机上测试网络环境，是飞行试验机载测试设备检查排故及机载测试软件的开发一种常用方法，因而寻找一种方法对机载网络数据包进行真实可靠的回放变得尤为重要。本文概述了WinPcap的结构组成和实现原理，并利用其开发实现了机载测试网络数据分析回放软件，实现了机载测试网络的真实再现。

飞行试验实时分析决策方法研究与实现

依靠单一的数值分析及数据演算判断很难提高对实时试飞科目的评判效率,并严重影响了险情处置时的快速决策。将实时试飞数据分析结果进行结构化存储,采用列模式内存对齐方法,提高单个参数的检索查询及图形输出操作效率;对C++builder标准组件类属性及方法进行扩充,实现对常规和特殊飞行科目定制结果曲线图的绘制输出;嵌入VC++动态计算库,利用进程调用方式,融合Matlab平台GUI应用程序,共享试飞科目数据分析常用算法库,扩展软件综合输出功能。实现了对试飞实时数据分析结果的可视化输出,为飞行决策提供了更直观的数据参考。

视频图像中运动目标的阴影消除法

针对在视频序列图像中运动目标的阴影造成运动目标的物理变形,影响运动目标的检测与跟踪;同时,由于目前常用的阴影检测算法,总是要先检测到阴影,再分割阴影,需两步才能达到消除阴影目的,难以达到实时检测要求。为此,提出了一种基于视频图像快速阴影消除方法。该方法通过分析阴影与背景的HSV彩色空间中的特性,利用阴影与运动目标在H,S,V三个分量中的不同特点,计算其相应的阈值,运用该阈值进行分割并消除阴影,能在视频序列图像中一次性检测到运动目标的同时就消除阴影。实验表明,在户外条件下,该算法是准确有效的。

多类型振动信号采集卡设计

在飞机测试系统中,机上某些关键部位原始振动信号带宽高,且测试振动信号的加速度传感器种类多,后端采集设备往往只能采集单一类型传感器振动信号,导致采集设备种类多,不具备兼容性。针对上述问题,设计了一个适合多类型振动传感器信号、高带宽、高精度的机载振动信号采集卡。与传统的单一类型传感器信号采集卡相比,基于FPGA控制系统设计的振动参数采集卡具有输入信号多类型、采样率可配置、采集精度高等优点,适合在复杂的机载测试系统中使用。通过测试可知,设计的有效性和可行性。

正弦余弦算法支持向量回归在MEMS剪应力传感器温度补偿中的应用

为解决电容式微机电系统(Micro-electromechanical system,MEMS)剪应力传感器输出信号随工作环境温度变化产生漂移的问题,提出了基于正弦余弦算法的支持向量回归(Sine cosine algorithm-support vector regression,SCA-SVR)温度补偿算法。首先,利用SVR对传感器温漂进行补偿;其次,基于SCA对SVR的超参数进行优化;最后,将所提出的SCA-SVR温度补偿算法与广泛应用的粒子群支持向量回归(Partical swarm optimization-support vector regression,PSO-SVR)算法进行实物实验对比。结果表明,基于SCA-SVR的温度补偿算法能够有效地对电容式MEMS剪应力传感器的输出温漂进行补偿,SCA-SVR算法补偿后的传感器输出信号与整定值间的相关系数提高至0.9996,均方根误差降低至0.0099 mV,比PSO-SVR算法补偿后的结果降低了一个数量级。

某型攻角侧滑角传感器设计

攻角和侧滑角反映飞机轴线与气流方向的夹角,是飞机飞行过程中的重要参数。文章提出了某型攻角侧滑角传感器设计方案,实现了对攻角和侧滑角的精确测量。

多路图像实时采集侦察系统设计与实现

本文提出了一种基于VC++的实时图像解压显示处理系统,分析了系统的基本结构,对实时图像解压显示过程中涉及到的技术、算法及系统整体设计做了全面的论述。利用采集到的样本数据对该实时系统进行了分析和验证。系统的研制可以满足多路图像实时采集侦察系统的图像处理与传输的应用需求。

机载天线罩的强度及模态分析

针对某型飞机改装需求设计了机载天线罩,运用Catia建立结构的三维模型,利用Hyper Mesh建立有限元模型,基于Nastran对其进行仿真分析,并对天线罩的强度及振动特性进行了分析计算。结果表明,设计的天线罩结构强度、刚度满足要求,且不会与原机结构发生共振,为天线罩结构改装设计提供了参考。

非标设备的合理化设计

非标设备设计要求的不确定性、使用情况的复杂性和实现方式的多样性,导致非标设备设计工作中存在一些不足,以某非标设备设计为例,通过对其进行分析,归类出对用户需求了解不充分、一味趋于高要求、忽视了零件间的装配关系、忽视了现有资源的合理利用四个非标设计常见不足,提出了质量技术指标合理化、结构合理化、设计标准化、提高工艺审查重要性等几点思考。