电容式油量测量系统的姿态误差分析

针对目前飞机上电容式油量传感器测量燃油时产生的姿态误差问题进行了研究,以飞机上的规则油箱为例,从理论上详细地分析了电容式油量测量系统的姿态误差,并绘制出其误差曲线,给出了减小姿态误差的方法,最后提出了在姿态误差最小的准则下确定传感器的最佳安装位置;文中提出的减小姿态误差的方法,不仅有利于提高燃油测量系统的可靠性和安全性,而且可以改善燃油测量系统的维修性,使燃油量测量技术跃上了一个新的台阶。     

飞机油箱燃油量体积特性计算与油量测量仿真

飞机油箱体积特性数据库是油量测量计算的基础,直接影响油量测量的精度;针对目前将油箱模型离散化为有限规则单元,再进行叠加计算燃油体积方法存在的通用性差与精度低的不足,文章根据飞机油量传感器测量高度、飞行姿态以及三轴加速度信息,确定出油平面,并以此作为分割平面,通过CATIA二次开发实现油箱燃油体积特性数据库自动生成;根据特性数据库的特点与机载数据要求,采用后向试探法对数据库进行压缩与优化;模拟飞机油量测量过程,设计油量测量仿真软件,仿真结果表明;油量计算的相对误差小于1%,按所采用方法计算的数据库能达到工程要求。     

超声波流量计在飞机燃油流量测试中的应用研究

燃油系统输油流量测试是飞机燃油系统地面模拟试验的一项重要内容;由于试验油箱内部的各管路与真实飞机油箱管路的布置是一致的,不适合在油箱内的狭小空间安装涡轮流量计,并且会破坏管路流阻特性;由于使用传统油箱油量标定的方法进行输油流量测量耗时耗力,所以需要采用一种新的技术或测量方法来完成油箱输油流量的测量;超声波流量计体积小,不会破坏输油管路流阻特性,防爆等级也符合试验要求;对超声波流量计在浸油状态下测试进行可行性分析,将超声波流量计在飞机燃油系统试验中实现创新性应用;通过试验证明了超声波流量计在飞机燃油流量测试中发挥了重要作用,并且首次将超声波流量计应用到飞机试验油箱内部输油管路的流量测试中,这对飞机其他系统的流量测试和飞机机上排故试验起到了重要作用。     

基于电化学原理的飞机燃油箱氧浓度机载测量技术

飞机燃油箱惰化系统属飞机燃油系统设计中重要的分系统，为了准确评估燃油箱惰化系统的功能与性能，需要根据飞机实际使用剖面和惰化系统设计特点确定适用的飞行测试方法。提出了一种基于电化学原理的飞机燃油箱氧浓度机载测量方法，用于飞行实时测量运输类飞机油箱内无油空间或惰化管路的气体氧浓度，并对飞行中的实际影响因素进行模拟分析。经过分析飞行实际环境影响因素、关键传感器匹配性以及原理样机的试验验证等工作，将燃油箱氧浓度机载测量技术转化为专用的飞机燃油箱氧浓度机载测量系统，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各种状态下的燃油箱氧浓度，满足飞机燃油箱惰化系统的效能评估要求。     

数字技术在飞机燃油测量系统中的应用与试验

长期以来,飞机燃油系统采用模拟式燃油测量系统进行工作,这种方式存在诸如测量和显示精度低、维护性和可靠性差等较多特点.为解决模拟式燃油测量系统的缺陷,在飞机燃油测量和指示系统中引入了数字技术,即以燃油测量与管理计算机为核心的数字式燃油测量系统.结合某型飞机燃油系统试飞,主要介绍了数字式燃油测量系统的组成、工作原理及数据处...     

飞行仿真系统数据可视化设计与实现

研究飞行仿真系统结果数据可视化,为验证分析飞行仿真系统结果的正确性,需要对仿真系统输出的飞行性能数据进行实时在线观测并与标准数据进行对比分析。针对飞行仿真系统对飞机飞行数据实时观测的需求,设计了一种可实时观测的飞行仿真数据可视化方案。在建立仿真系统模型的基础上,为了提高系统的可靠性和优化数据结构,提出了新的数据结构和曲线生成算法绘制实时曲线,实现了数据的可视化观测,避免了实时绘制过程屏幕的闪烁和曲线出现的锯齿。并结合飞行仿真特点,利用MapX组件技术加载了具有导航台的全国地图,对传统的电子地图显示进行了改进,实现了飞机在地图上的实时航迹观测。仿真结果表明,系统能够实时观测仿真结果并分析系统误差,实现飞行仿真数据的可视化,并可验证飞行仿真系统的正确性。     

基于Google Earth的三维航迹监视及六自由度飞行仿真

提出了一种利用Google Earth二次开发能力实现飞机三维航迹监视和六自由度飞行仿真的新方法.使用KML语言描述飞机三维航迹和飞行姿态,通过Google Earth提供的可扩展接口引入飞机监视数据得到Google Earth上的飞机实时三维航迹及六自由度飞行仿真.系统采用B/S架构,客户端采用Google Earth 浏览器,全部开发都在服务器端.提出了一种用飞机前后两个位置点空间连线矢量提取飞行姿态算法.用这种方式得到三维航迹简单直观,既可以用于三维航迹研究分析、实时航迹监视、六自由度飞行仿真,还可以作为一种新的航班动态查询工具.     

基于虚拟传感器理论的飞机油量测量方法

飞机数字式燃油测量系统中,燃油量准确测量应获取各个油量传感器的信息,对如何计算剩余油量将影响油量测量的精度.针对油箱安装多个传感器的特点,根据虚拟传感器理论给出油量计算方法,将各个真实传感器的测量高度转化为油箱各截面几何形心拟合直线位置处的虚拟传感器折合高度.以虚拟传感器为基准,建立高度、油面角与燃油体积特性数据库,并采用三维插值方法计算油箱剩余燃油体积.理论分析与仿真计算表明:改进方法可减少传感器计算量,同时能有效避免传感器安装误差对测量精度的影响,测量精度满足工程设计要求,为测量准确性提供了参考.     

某型飞机机翼油箱输油仿真研究

研究飞机机翼油箱优化控制问题,燃油系统在飞机上是一个非常庞大而且复杂的系统,传统增压泵输油方案存在重量大、功率需求高的缺点.针对传统方法对燃油系统仿真研究建模复杂、耗时长的缺点,提出了利用油箱间增压压力差向消耗油箱输油的输油方案.利用流体仿真软件FLOWMASTER对燃油系统进行建模.对所建燃油系统模型进行仿真,结果表明,燃油系统各项性能指标能够满足系统需求,验证了所提方案的正确性,为改进和优化燃油系统设计提供了新思路和方法.     

基于立体视觉系统的风洞尾旋试验测量方法研究

尾旋是飞机在失速时的一种复杂而危险的非正常飞行状态;研究飞机尾旋及改出特性的常用方法是立式风洞尾旋试验,该方法具有费用低、周期短等优点;为解决试验中模型姿态的测量问题,采用两台CCD摄像机等设备构建了一套立体视觉测量系统,并通过开展空间直角坐标系转换和相关图像处理算法研究,获得飞机模型表面特征标记点的空间三维参数,实现了对尾旋模型的姿态测量;试验结果表明,该技术具有非接触,识别率高和使用灵活的特点,姿态角测量精度达到0.1°。     

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。     

基于实体分割的飞机燃油液面位置确定方法

在飞机燃油系统方案设计阶段,快速准确地确定特定油面角和剩余油量情况下的燃油液面位置是判断燃油系统设计方案在重心方面可行性的关键环节。针对最大截面位于重心附近的飞机油箱中燃油液面位置的确定,提出了基于重心处截面面积计算分割步长,通过与燃油液面保持平行的分割平面对燃油实体模型进行分割,通过设置精度阈值控制分割精度的燃油液面位置确定方法。以某型无人机机翼油箱为仿真对象,仿真验证表明上述方法在保证计算精度的情况下,确定燃油液面位置的效率明显优于定步长切片法。仿真结果表明,所提方法能够在飞机燃油系统方案设计阶段,提高燃油液面位置的确定精度和效率,进而提高判断设计方案在重心方面可行性的精度和效率。     

飞机燃油系统计算机辅助油量计算研究

以飞机油箱满载状态下的油液实体为研究对象,用切割法计算油液体积.介绍了飞机在飞行状态下对应的坐标变换及产生的姿态误差.利用VB调用CATIA三维绘图软件自动计算切割后的体积和重心.最后,用Matlab对姿态误差进行了简单分析.     

飞行姿态控制系统半物理仿真平台开发

飞行姿态控制系统作为飞机姿态控制的重要组成部分，对飞机起降、空中姿态调整具有重要影响。为快速建立液压作动系统数值计算模型、飞行员操纵及控制单元、舵面及起落架演示单元等实验实物环节，基于 Automation Studio液压设计及仿真专用软件，设计与开发了某型飞机飞行姿态控制系统的半物理仿真实验平台。给出了飞行姿态控制系统半物理仿真平台软总体方案、硬件组成、工作原理及开发和实验流程。最后，以飞机方向舵为例，开发了包括液压油油箱、液压马达、控制阀门、作动筒及管道、溢流阀、限位开关等装置的数值计算模型，液压阀位置数字PID调节器，结合舵面及其加载演示系统PLC控制程序，配合现场人员的实际操控动作，开展了方向舵液压作动随动控制系统半物理仿真实验研究，试验并分析了飞机机翼液压作动系统位置随动过程中的运行工况，并记录关键的实验数据曲线，为飞行姿态控制系统研究提供了一种直观的仿真及分析实验方法。     

改进PSO-BP算法在飞机剩余油量测量中的应用

针对飞机在飞行时油箱因受震动引起油面起伏不平,导致原有静止状态时的计算模型产生较大测量误差,提出采用BP神经网络的预测飞机剩余油量;但由于BP神经网络存在学习效率低、收敛速度慢和易陷入局部极小等局限,采用改进粒子群算法优化BP神经网络的训练;将改进PSO-BP算法用于飞机剩余油量的测量,实验结果表明,与传统BP学习算法比较,改进PSO-BP算法具有训练时间短,相对误差小,控制精度高等优点,有效地提高了油量测量的精度。     

小样本下基于Bootstrap的航程油耗预测方法

利用传统的数据分析方法预测飞机燃油消耗量需要大量的样本,针对这一问题,提出一种基于Bootstrap统计理论建立油耗预测模型的方法.基于真实的QAR(quick access recorder)数据,首先利用Bootstrap统计方法得到相关航程下油耗均值和一定置信水平下均值的置信区间,然后对多组均值和置信区间的上、下限分别进行拟合建模,能够得到油耗与航程关系模型及航程与燃油消耗带关系模型.最后,将结果分别与最小二乘法下的预测模型及2203组数据样本下的油耗模型作对比,结果表明:小样本量下的Bootstrap方法预测模型准确度较高.