民机试飞空地一体化综合监控网络系统技术研究

以ARJ21适航审定试飞工程为背景,针对民机适航审定试飞的需求和测试特点,从优化系统架构和平衡系统性能等方面,对机载和地面各系统关键技术进行了分析。解决了新型多路网络化数据采集对机载和地面综合监控带来的一系列问题。提出了一套适合民机适航审定试飞的空地一体化综合监控网络系统解决方案。经过飞行试验证明,完全能够满足适航审定试飞空地一体化综合监控的要求,为今后大型飞机试飞测试及综合监控方法的研究提供了借鉴。     

大型飞机空地一体化遥测网络系统关键技术研究

本文依据当前ARJ21已取得的经验和未来C919大客等国家大型飞机测试需求,以未来国际化飞行试验测试技术的发展趋势为背景,结合我国试飞测试的技术特点,提出了机载测试/遥测网络/地面数据处理为一体的大型飞机空地一体化遥测网络系统架构,对其中一些关键技术进行了研究和分析,提出了解决方案,为今后大型飞机试飞测试及综合监控方法的研究提供了借鉴.     

基于POWERPC＋FPGA架构的飞行试验振动数据实时分析系统设计

飞行试验振动信号具有采样率高、数据量大、处理复杂的特点,在现有条件下,通过遥测链路很难将大量的振动数据实时传输至地面监控系统。针对试飞测试的需要,结合某型号的试飞关键技术攻关研究,突破试飞振动数据实时处理系统的一些关键技术,对被试飞机的振动信号进行实时分析,将分析结果实时发送至地面监控系统,以减小遥测传输带宽,真正实现高采样信号振动数据的遥测实时监控。     

多模式试飞实时监控系统设计

试飞实时监控是保证试飞安全和提高试飞效率的重要途径。多模式试飞实时监控系统采用c／s结构和B／S结构相结合的方式,并应用了ActiveX组件嵌入技术,对飞行相关信息和试飞数据使用用数据库统一管理,监控网络采用冗余均衡配置设计,使整个实时监控系统更加合理规范,并且打破了监控地域的限制,使基于园区网实时监控与事后处理成为可能,最大限度满足试飞工程师的需求,从而保证试飞的安全。     

多目标电子地图的设计与实现

为满足多架飞机的实时监控需求,对实时遥测系统的结构和原理进行了研究,使用VC++开发工具以及MapX控件,开发了基于多目标的飞行电子地图软件。软件采用C/S结构设计,并应用MapX控件对Maplnfo地理信息系统进行二次开发。软件能显示多架飞机的位置信息、实时飞行轨迹和导航参数,使地面指挥员和监控人员能够同时地掌握所有飞行器的飞行状态,增强了导航信息的可读性和可视效果,满足了多目标综合监控的需求,对以后的型号试飞任务起到了积极的作用。     

机载网络数据实时处理软件的设计与实现

为了能够满足试飞工程师实时监控飞机状态,及时与试飞员进行沟通,并根据当前的试飞数据随时进行调整,从而提高试飞效率。提出构建一套机载实时监控系统的设计方案与实现方法。网络数据实时处理软件是机载实时监控系统的核心,它按照要求将测试网络上的参数进行实时采集和处理,并将物理量数据发送到各监控客户端,提供给试飞工程师。     

基于多源数据的试飞遥测天线自动引导技术研究

为了进一步提升试飞遥测接收天线对目标飞机的跟踪质量,提出基于PCM、二次雷达、北斗短报文三种互为冗余数据同时引导遥测天线的空、天、地数据链路引导模式。并在此基础上设计动态数据最佳数据源选择算法,确保每一时刻只有一个较为理想的数据引导遥测接收天线。地面试验证明,此研究对于进一步提升试飞遥测天线引导质量,保障试飞安全具有重要意义。     

航空专用串行总线在飞机发动机监控系统中的应用

针对飞行过程中飞行员需实时可靠监控飞机发动机参数,从而及时做出操作的要求,设计了基于航空专用串行总线的飞机发动机监控系统。发动机电子控制器和航电系统分别通过ARINC429总线、RS-422A总线与机电控制器双向通信,并通过协议转换芯片进行通信接口扩展,实现对飞机发动机参数的监测、显示、控制、告警等功能。基于C28x、C75x及S32x芯片,详细介绍了该监控系统的软硬件设计与实现。运行结果表明该设计可以满足对飞机发动机监控的多路实时通信需求。     

遥测接收系统的远程控制

针对原有遥测接收系统分散,使得操作人员不集中,对多套系统设备状况了解不清等特点,设计出了遥测接收天线的远程控制工作模式,使得多套系统可以在一个地方集中控制,较大程度地减少了人员需求.通过增加天线的集中校准和GPS跟踪功能,更进一步提高了工作效率.经实践证明,该系统能够更好地满足飞行试验的实时监控的要求.     

基于MSCOMM的雷情实时处理软件的设计

面对日益紧张的遥测资源,雷情数据是解决资源紧张的一种有效实现途径。本文介绍了基于MSCOMM控件的雷情数据实时处理软件的功能组成及通信实现方法,并着重阐述了多线程及雷情数据帧接收与处理、VC与Matlab混合编程等关键技术,在提高软件运行性能的同时减轻了拟合及插值算法的编程负担,加快了软件研制进度。实际应用表明：雷情数据解析正确,满足多目标试飞实时监控任务要求,缓解了遥测资源压力。     

实现飞机状态监视的ACARS数据链新应用

法航447空难和马航370失联事件促使航空公司更关注对飞机的监控。分析了常用的飞机通信和监视手段,提出了一种使用ACARS实现飞机状态监视的数据链应用,通过飞机信息处理、消息封装、数据压缩和信息编码4个实现步骤,周期下传包含飞行参数、飞机系统状态和故障告警信息的ACARS消息。该方法间接提升了ACARS网络的信息容量,使航空公司等地面用户能够实时全面监视飞机状态。     

一种基于小波变换的监视飞行新方法

如何充分利用有限的信道带宽和实时有效地压缩数据,将更多飞机飞行参数实时传输给地面试验人员,是提高飞行安全和改进飞机设备的重要手段.基于小波变换提出了一种监视飞行状态的新方法,借助小波分析在时域和频域同时具有良好的局部化性质对飞行数据进行有损和无损压缩,并通过飞机现有的VHF信道传输飞行数据.仿真结果验证了本方法的可行性.     

基于物联网的多层次远程煤矿安全监测系统

煤矿安全信息远程监测系统正变得越来越复杂,对数据的实时性、完整性和正确性,尤其是对实时数据响应的快速性、对监测环境的远程遥控能力提出了更高的要求。文章介绍了一种基于物联网的多部门、多层次煤矿安全信息远程监测系统,较为详细地介绍了系统的总体设计、软硬设计、数据传输程序设计及信息安全设计。该系统具有数据传输实时、完整、正确、遥控性能较好、数据处理和存取快速、系统可扩充并灵活支持扩展应用等特点,便于管理层快速、及时、准确地获取生产数据,提高决策科学性。     

公用通讯网络中遥测数据的实时传输技术的研究

通过公用光缆网络SDH实现跨区域遥测数据和对空指挥信息的实时传输,构建覆盖广阔空域范围和超长飞行距离的遥测实时监控网络系统,该系统满足实时性,通用性,经济性,保密性的要求.     

飞机电源系统飞行试验数据高速采集及处理系统设计与实现

本文针对飞机供电特性考核的需要,设计了一套将电源系统飞行试验数据实时高速采集、解算,并连续记录的数据处理系统,在保证飞行试验数据记录的准确性和完整性的基础上,缓解了大数据记录的压力,提高了试验数据处理的效率,满足了对飞机电源系统评估的需求。     

基于四旋翼的空气质量监测系统设计与实现

针对现有空气质量监测手段不能够实现全方位、高机动、立体化监测的缺点,提出一种基于四旋翼飞行器的空气质量监测方法,设计了基于ARM的飞控及数据监测系统、基于FPGA的信号切换系统和基于Lab VIEW的地面数据监测软件。系统将空气数据监测与飞行控制有机结合在一起,设定飞行器目标点高度和位置,能够使飞行器自动飞行至目标点,实时显示当前位置空气质量数据,在实际测试中本系统能够有效完成设定任务。     

无人机发动机的无线标定系统设计分析

传统标定系统一般只能应用于近距离或远程异步的数据采集,而小型无人机飞行时需要对发动机进行实时监测和控制,才能使发动机达到最好的工作状态.因此文中改进了传统标定方式的有线连接方式,在串行通信方式的基础上添加了无线通信模块,修改了传统标定系统的上下位机程序,设计出用于飞行试验的无线发动机标定系统.经过多次飞行试验结果表明:该系统实现了对发动机的工作状态信息实时监测和在线标定,完成了电子控制单元中各种校正MAP数据的确定.文中建立的无线发动机标定系统方案,可推广应用于其他数据传输系统中.     

基于GPRS和ZigBee的风光互补电站远程监控系统设计

针对风光互补电站地处偏僻开阔地带、分布广、实时监控信息集成度不高的现状,提出了一种基于GPRS和Zigbee通讯的风光互补电站监控系统的设计方案,使用CC2530无线芯片,构建基于Zig Bee协议栈的无线传感器网络实现对风光互补电站的运行参数的采集,利用SIM900A构建GPRS模块接入GPRS网络与远程监控计算机通讯,实现电站的远程监控。试验表明,该系统自动化程度高,数据传输稳定可靠,能够满足风光互补电站远程监控的应用要求。     

试飞讲评与飞行员培训系统软件设计

为了提高试飞效率、缩短试飞周期,根据型号试飞需求,为多目标综合安全监控系统设计试飞讲评软件,结合试飞实时数据处理任务要求,进一步提高试飞的效率和质量,为型号任务有效开展服务。该软件基于地理信息、系统仿真、可视化技术及智能人机交互技术,基于多精度三维数字地图、试飞数据库及试飞任务信息库,建立一个以试飞讲评为主体的数字化环境,设计满足新装备飞行试飞任务事后分析讲评需求的软件。