基于数据库的风洞试验数据采集与处理系统研制

为了满足风洞试验技术发展及新型号风洞试验对数据采集与处理系统的要求,应用虚拟仪器技术、以太网技术和分布式测量技术,结合数据库技术和HBM高精度远程采集器、PXI总线自动测试系统等硬件设备研制了一套基于数据库的分布式风洞数据采集与处理系统,实现了风洞试验的自动化测试、控制、监视及数据的处理和管理。     

动力系统的智能化监测与安全保护设计

直升机旋翼模型风洞试验是高转速、高风险的动态试验,为保护试验的安全运行,必须实时、准确、可靠地监测试验台关键驱动设备-动力驱动系统及辅助系统的运行状态,并根据运行状态分级采取相应的保护措施。本文以动力系统主控PLC为基础,打通试验台各系统之间的信息孤岛,提出了一种基于历史数据分析的设备运行状态分级评价及风险评估方法,根据实时运行数据判断动力系统运行风险,给出安全操作建议。风洞试验应用效果表明本文构建的旋翼模型试验台动力系统智能监测与安全保护设计数据分析科学,状态监测实时,安全保护可靠。提高了直升机试验的安全可靠性。     

三维园林植被景观构建与虚拟展示

绿地系统具有生态、文化、社会和审美的多重功能,由于植物形态结构复杂多样,城市规划中尚未有系统、定量化的设计。利用虚拟现实、虚拟植物和地理信息系统等新技术,提出了参数化虚拟植被景观规划设计和虚拟展示的概念模型,集成了参数化植物建模方法和植物空间布局方法。结合园林绿地实例,根据参数化植物建模方法,获取绿化植物形态结构参数,建立各种植物造型的三维模型;采用参数化描述植物空间布局的规则,基于Open Scene Graph（OSG）图形渲染引擎,集成Oculus rift虚拟现实设备,实现三维园林植被景观的虚拟构建及展示。以某大学为例,验证了整体方案的有效性。     

旋转环境下弱小信号无线遥测系统研制

为了提高直升机风洞试验中桨叶载荷、变距拉杆载荷等旋转弱小信号的测量精度,研制了一套40通道的无线遥测系统.该系统成功解决了高精度测量技术,高精度同步触发技术、高速无线数据通信、大容量数据压缩等关键技术难题,构建了高精度、模块化、小型化、实时无线传输的遥测系统.通过性能测试及试验运行,证明该系统能够提高旋转信号的测量精度及传输的实时性,满足直升机风洞试验等旋转环境下弱小信号的测量.     

融合经验模态分解与时频分析的单通道振动信号分离研究

通过单通道振动信号分离研究探讨机械振动源信号提取问题。采用集合经验模态分解方法将单通道信号构造成多通道信号,再通过主分量分析方法得到多通道构造信号的特征值分布情况并以此进行源信号数目估计,进而利用基于时频分析的盲源分离技术获取振动源信号。实验表明,该方法能有效实现单通道振动信号分离,具有较强实际应用价值。     

国外复合式高速直升机发展现状与关键技术

主要对国外复合式高速直升机的发展现状及关键技术进行了探究。分别以美国、法国、日本研制的三款复合式高速直升机为例,对复合式高速直升机的结构和特点进行了介绍。对复合式高速直升机高速前飞时的复杂旋翼空气动力学、部件的结构设计以及过渡飞行状态下的飞行控制技术等关键技术与挑战进行了阐述。在此基础上,对复合式高速直升机未来的发展前景进行了展望。     

基于BP神经网络的天平校准数据处理方法研究

针对天平校准公式拟合法方,提出了基于BP神经网络的公式拟合方法。分析了典型的3层BP神经网络的结构,论述了其应用于天平公式拟合的可行性。讨论了常规多项式公式拟合方法以及BP神经网络的公式拟合方法,并给出了BP神经网络的训练过程和使用方法。最后通过一组天平校准数据对BP神经网络进行训练,并给出拟合结果。     

基于神经网络的直升机风洞试验自动配平控制系统

针对原直升机风洞试验配平控制系统的缺点,提出将神经网络控制技术引入该配平系统的设想,具体设计了神经网络配平控制器,在MATLAB6.5 NN Toolbox上对其进行了训练仿真,并编程实现了网络操作模式.试验结果表明:系统设计是成功的,实现了手动与神经网络自动相结合的组合配平控制技术,从而提高了配平的自动化、智能化水平及数据精度.     

基于机器视觉的共轴双旋翼桨尖位移实时监测系统

共轴双旋翼直升机风洞实验中,配平状态是不可预测或预知的,具有很高的风险性,为了保证实验的安全,开发了一种基于机器视觉测量方法的桨尖位移实时监测系统。根据实验的高转速、高风险的特点,采用高速相机实时采集桨尖图像,通过增加光照、优化相机参数等措施获得了清晰的图像。采用图像分割、目标检测等数字图像处理方法,获取了桨尖的实时位置,通过桨尖位置解算出上下桨尖距离。通过相机外部触发与同步,实现不同转速条件下,桨叶的识别和测量。基于Matlab软件平台开发了系统软件,实现了旋转状态下旋翼桨尖的图像采集、图像实时处理、数据实时显示等功能。在4 m共轴旋翼实验中,获取了悬停状态、前飞状态下的桨尖位移和桨尖距离数据,数据符合共轴双旋翼空气动力学理论。实验验证表明,该系统完全满足实验需求,对保障共轴旋翼实验的安全具有重要意义。