无人机结构健康监测系统设计

为了对无人机的结构健康状态进行实时监测与评估,以某型无人机为研究对象,提出了一种基于多参量的结构健康监测系统设计的方法。通过在飞机机体结构的关键部位布置不同类型的传感器,对结构的应力应变、振动等信息进行监测,同时对飞机重要区域进行视频监视。通过系统集成测试,结构实测应力均小于材料破坏应力,对飞机结构强度未产生影响;结构过载延续时间为毫秒量级并迅速衰减,对飞机结构未造成损伤;视频摄像头进行实时监视。由此实现了对无人机的结构健康状态监测,并通过可视化界面对参数信息进行了显示,为结构的安全性评估提供基础。     

基于遥测数据共享的无人机试飞监测技术研究

针对传统无人机试飞监测系统与无人机平台设计耦合度高、通用性差的问题,设计了一种轻量化的试飞监测系统。对传统的无人机指挥控制系统与试飞监测系统的构型进行分析,梳理两个系统的共性业务流程,确定了轻量化试飞监测系统的构型。阐述了试飞监测软件的架构设计,并重点对数据解析模块进行介绍,提出了一种基于配表的遥测数据解析技术,使不同型号的试飞监测需求与软件框架相隔离,保证了软件的通用性。实际应用表明,所设计的无人机试飞监测系统避免了机上测试改装,缩短了无人机系统的研制周期,具有很高的工程实用价值。     

飞参系统实时监视技术研究

针对飞机研制阶段各系统交联试验时故障定位慢、检查测试手段匮乏的问题,设计了飞参系统的实时监视功能;飞参系统中的机载设备与地面设备通过以太网进行数据交互,实现飞机状态的实时监视;分析了实时监视功能的作用与优势,并从某型飞参系统功能需求出发,阐述了机载设备的硬件配置及软件架构;基于UDP通信协议,提出了一种机载设备与地面设备交互的数据收发策略;该策略通过地面设备控制数据通信周期,机载设备采集的数据按周期发送给地面设备还原显示,实现了飞行数据的一边记录一边监视;实际应用表明,飞参系统的实时监视功能丰富了试验测试手段,提高了各个系统试验效率,实现了对飞机实时状态的监测,为航前快速检测技术的发展奠定了基础,具有很高的工程实用价值。     

无人机健康诊断知识库建立研究

针对无人机健康诊断系统的设计,研究了健康诊断专家知识库的建立方法；介绍了基于规则的专家知识库的含义及其对无人机设计的要求,阐述了故障树与故障模式判据表的形成方法；故障树分析基于故障因果逻辑,逐层找出故障事件的原因,保证专家知识逻辑上的完备性；故障模式判据表将抽象的专家知识具体化为多个能够在工程上应用的要素；提出了一种故障树分析与故障判据规则相结合的建立健康诊断专家知识库的方法；从某型大气数据系统的组成及原理出发,以大气数据系统真空速失效为顶事件,构造了故障树和故障模式判据表；结果表明,结合故障树和故障模式判据表格构造的专家知识库清晰、简洁,具有很高的工程实用价值,能够应用于无人机健康诊断系统的设计。