飞行试验的微压差式灭火剂浓度机载测试系统

飞机防火系统是飞机设计中重要的分系统,为了准确评估防火系统的发动机舱/APU舱灭火功能与性能,需要根据飞机实际使用剖面和防火系统设计特点确定适用于飞行试验的测试方法。基于微压差测量技术,提出了适用于哈龙（1301、1211）气体灭火剂浓度的飞行试验测量方法,在单通道原理样机试验验证的基础上,研制了微压差式灭火剂浓度机载测试系统,并通过了飞行实测考验。试飞结果表明,该项技术能够实时准确测量运输类飞机发动机舱/APU舱的灭火剂浓度,满足飞机防火系统的灭火效能评估要求,解决了飞行试验中灭火剂浓度测量难题。     

飞机燃油箱无油空间氧气浓度测量系统研究和发展综述

为了降低飞机燃油箱可燃性,绝大部分民用和军用飞机都安装了油箱惰化系统,来控制油箱无油空间的氧气浓度,但却一直没有适用于机载燃油箱的氧浓度实时监测系统。根据多型机油箱惰化系统试飞经验,总结了基于电化学原理和光谱吸收原理测量系统使用中的问题。依据文献分析,认为基于荧光猝灭原理的传感器将成为下一代机载油箱氧浓度测量系统的核心,并详细介绍了荧光猝灭效应的原理、检测方法、受感部和测量系统框架的研究现状。最后,指出测量系统应该向着轻量化、智能化和高可靠性方向发展。     

基于氧化锆的小型化机载氧气传感器设计

飞机通过氧气传感器对氧气系统氧分压值进行实时监测，现有氧气传感器在测量原理、测量精度、外形尺寸等方面难以满足飞机氧气系统氧分压测量需求。文章设计了一种基于氧化锆的小型化机载氧气传感器，无需参比气体，能够满足机载氧分压测量需求。介绍了传感器的测量原理和详细设计方案，搭建氧气传感器测试系统，并对氧气传感器功能、性能进行测试。试验结果表明，传感器设计合理，压力测量范围、测量精度、响应时间、输出稳定时间等各项指标均满足设计要求，可用于飞机氧气系统氧分压测量。     

基于TDLAS技术的机载水汽密度测量仪

近年来,可调谐激光吸收光谱(TDLAS)技术发展迅速,在气体浓度检测领域被广泛应用。水汽密度的测量在高空气象业务中占有重要地位,但我国目前的高空气象业务基本依靠探空气球的数据开展,用这种方式测量水汽密度具有数据量少、数据不够新、成本高的缺点。在TDLAS技术的基础上,结合机载环境情况,实现了在机载环境下实时、准确、快速地测量水汽密度,为飞机在飞行过程中提供了实时的气象参考;为气象预报提供了更加丰富的气象数据;也为特定区域进行机载气象探测提供了参考。     

基于交互多模型的飞机地形规避策略研究

为了解决飞机前视地形防撞问题,针对机载防撞雷达系统的缺点及局限性,提出了一种以虚拟雷达替代机载防撞雷达系统的基于交互多模型的飞机地形规避策略。该方法根据飞机机动运动特点,建立适于准确快速预测的匀速运动模型、匀加速运动模型以及当前统计模型,采用交互多模型原理结合成熟的卡尔曼滤波估计技术,对飞机未来飞行状态进行实时预测,根据飞机飞行状态预测结果与机载地形库进行匹配以进行地形规避。通过仿真的方法,以F16 飞机为例,对飞机飞行状态预测算法进行了验证,结果表明,对于较长时间预测,预测时间对预测精度有很大影响,可根据预测时间确定告警等级。研究还表明基于交互多模型的飞机地形规避方法,相比于机载雷达防撞系统具有无可比拟的优势,可以替代机载雷达防撞系统。     

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。     

飞机自动驾驶仪自动测试设备的设计与实现

作为飞机重要的机载电子设备，自动驾驶仪用于辅助飞行员操纵飞机按照预定程序执行飞行动作。为满足X型飞机自动驾驶仪装备维修保障过程中的系统性能检查需求，针对该型飞机自动驾驶仪的测试需求，分析研究其测试原理，基于自动测试理论与虚拟仪器技术，给出测试设备的测试架构，完成测试系统软硬件设计与开发，并对其性能进行测试，测试结果表明其有效性。所提出的测试方法对于其他飞机重要机载电子测试设备的设计具有参考与借鉴意义。     

国外机载维护系统架构发展概述

为降低运行和维护成本,提高保障效率,民用航空器设计发展了机载维护系统,实现了飞机状态的实时监控、快速准确隔离故障以及维修保障需求信息的快速传输等功能。研究了《ARINC 604机内测试设备设计与应用指南》、《ARINC 624机载维护系统设计指南》等国际标准中机载维护系统的功能和系统架构特点,重点分析了空客A340/350、波音777/787等民机机载维护系统的架构和功能特点,并结合综合航电系统的技术发展分析了机载维护系统的发展趋势。研究表明机载维护系统发展历经机载维护设备、中央故障显示系统、中央维护系统和综合化的健康管理系统等阶段,随着微电子技术、人工智能和大数据等技术的发展,机载维护系统会向着更高的综合化、智能化、网络化、数据化方向发展。     

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。     

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。     

基于计算机视觉的飞机燃油非接触式测量系统

为了实现飞机在任意飞行姿态下燃油量的测量,提出了一种新型的飞机燃油测量 系统。首先采用基于计算机视觉的非接触性液位感测技术,测得油箱中油位高度。然后采用 CAD 技术对油箱建模,实现了飞行姿态误差的修正。实现在油箱外对当前液面进行实时观测和 三维重建,无需对油箱内燃油通电,避免了传统测量方式的电磁干扰、电路磨损问题,提升了 燃油系统的安全性和可靠性。实时精确地测量剩余燃油量,对飞机的加输油控制、系统状态监 控、故障诊断隔离等功能具有重要意义。该油量测量方式与传统方式相比具有数字化、智能化 程度高、抗干扰能力强、可靠性高等优点。     

某飞机激光制导炸弹空中投放试验的外测技术

叙述了某飞机激光制导炸弹投放试验中外测的内容、采用的原理、方法和具体的实施步骤.采用该外测技术不仅完成了两种型号飞机综合航电火控系统的试飞任务,而且在其他型号飞机类似的试飞任务中也可以应用.通过飞行试验证明该原理方法正确、实用.     

A simulation of aircraft fuel management system

Aircrafts usually have several fuel tanks, and there are fuel transfers among these tanks along a flight. These transfers are controlled with valves, and may follow several alternative paths, since structural fuel system redundancies are provided for evident reasons. An on board program for the management and reconfiguration of the fuel system must be developed and tested. The article introduces an aircraft fuel management system simulation, which provides a platform for the study of the fuel system logic and sequencing that the on board program must implement for normal flights and for malfunction cases. The simulation environment can be easily modified and extended, for instance to consider the use of new components. A specific example is considered: an aircraft with six tanks in the wings and a tail tank. The article presents a two-layer model, the use of the model for simulation experiments, and some illustrative examples.     

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.     

运输机起飞性能试飞测试技术

运输机进行局部改装后,其结构和气动外形发生了变化.起飞性能是飞行试验中一项重要考核项目,通过构建基于地面光电测试和机载影像测试的综合测试系统,对飞机起飞过程中一台发动机停车情况下的两种处理方式(即中断起飞和继续起飞)进行试飞测试,精确获取飞机的运动参数.通过对实测参数、运动影像以及机载信号量等信息比对分析,得出试验结果...     

新型机载视频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,设计了一套新型机载高清影像测量系统.主要介绍了系统组成、测试原理、数据处理方法,并对仿真实验结果进行分析.经过实际飞行试验验证,结果表明空中加油试飞测试任务所采用的机载高清影像测量系统方案可行、方法正确、测量的结果和精度满足要求,同时实现了空中加油全过程的可视化,极大地提高了试飞效率.     

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。