大型民机试飞测试发展与挑战

飞行试验是对飞机的性能进行验证和确认的关键阶段,试飞测试是保障该阶段工作的重要内容;国内目前对于军机已拥有了成熟的测试技术、测试方法和可靠的测试设备,而对于民用飞机特别是大型民机的试飞测试目前还处在起步阶段;随着国家大飞机研制专项的不断推近,大型客机试飞测试需求逐步明确;从大型民机试飞测试需求和测试工作特点出发,对机载测试技术变革、遥测和数据处理技术等键技术在国外的最新发展和国内大型飞机的现状进行对比分析,可以看出我国民机试飞测试在网络化机载测试系统应用、遥测传输链路带宽、大数据快速处理等方面存在较大的挑战;在此基础上对应对挑战的发展策略和后续攻关的方向进行研究,可以为我国大型飞机特别是民机试飞测试技术的发展提供参考。      

大型飞机综合试验分布式测试系统研究

基于ARJ21新支线飞机电气特性测试系统的实践,提出了基于以太网的大型飞机综合试验系统的需求、实时数据传输方式、网络同步方法以及试验数据管理等,为我国大型飞机综合试验系统设计和空中试飞测试提供参考.     

机载网络化测试系统框架设计技术研究

随着现代飞机的不断发展,尤其是大型飞机的发展,飞行试验要求测试的参数种类和数量越来越多,数据传输量越来越大.为了满足新一代飞机试飞快速发展的测试需求,构建网络化机载测试系统,实现测试系统间数据的海量传输,各个子系统之间的交互以及网络数据融合是一个发展的趋势.但是在一个大型的机载网络测试系统设计中,如何考虑测试系统测试参数的实时性、同步性和可靠性是试飞测试工程师将面临的全新挑战.     

基于以太网的大型飞机电气特性测试系统

基于我国新支线飞机ARJ21电气特性测试系统的实践,结合大型飞机电气系统试验测试需求,提出了基于以太网的分布式测试系统,论述了构建满足系统数据实时传输的以太网结构,测试软件综合采用Datasocket和VI server技术可以实现采样数据的实时传输和远程界面控制;根据我国飞机电气系统的发展状况阐述了飞机电气系统参数测试的方法和标准依据,为我国的大型飞机电气系统地面验证试验和空中试飞测试提供参考。     

机载网络数据实时处理系统设计

随着C919等大型飞机的出现,测试系统对机载实时处理系统提出了更高的技术要求;机载网络数据实时处理系统采用实时性较强的vxWorks开发环境,通过合理调配各个功能模块之间的资源,即合理分配线程来实时的完成所有功能;经过科研试飞验证,该系统具备3 000个参数的实时处理能力,系统运行稳定可扩展性强,满足目前大飞机机上测试系统数据实时处理任务的要求,对保障大飞机试飞科目的顺利进行具有积极的意义。     

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。     

飞行试验湿度参数测试技术研究

为了确定飞机噪声测试结果的有效性及对噪声试飞数据进行修正,设计了一套完整的湿度参数气象测试方案;方案采用塞斯纳作为气象测试飞机,针对特定的气象测试需求,设计了盘旋上升的气象测试轨迹,并采用露点仪作为湿度测试设备;该湿度测试方案已经成功应用于ARJ21-700飞机噪声合格审定试飞,是国内相关飞行试验气象测试的首次尝试;实际的飞行试验结果表明,该方案能够准确、有效地测量飞行试验湿度等气象数据;该方案的成功应用,为今后相关的试飞测试提供了重要的参考价值。     

运8F400型飞机适航试飞

介绍了运8F400型飞机适航试飞验证工作情况,重点阐述了适航试飞方法和测试技术.通过飞行试验,取得了一些可贵的试飞测试技术.对于其它运输类飞机具有一定的推广应用价值.     

基于网络的试飞机载测试系统及其应用

简述了基于网络的试飞机载测试系统的结构、组成、技术关键及在现代飞机试飞中的应用.     

低空突防导航实时仿真测试系统研究

为了低空飞行突破敌人防线,现代先进飞机配有低空突防导航设备导引飞行员实现贴地飞行和低空障碍回避;然而,低空突防导航设备的试飞试验不仅风险极高,而且代价高昂、试验周期长;文中构建了低空突防导航实时仿真测试系统,给出了仿真测试系统的结构设计、关键技术设计,并基于此系统对突防导航算法进行充分仿真测试,大大减少了实际试飞验证的次数,从而降低了试飞风险和试飞成本。     

试飞数据查询引擎设计

试飞数据是飞行试验的核心产品,具有参数量多,数据体量大,信息复杂程度高,查询响应快等特征,支撑飞机设计、制造、试飞、运营等阶段任务；试飞数据查询引擎旨在提供PB级多维度试飞数据快速查询服务,对试飞数据特征深度分析,采用大数据交互式查询关键技术,基于试飞数据处理与分析平台,研究了存算分离技术和异构计算技术,设计试飞数据查询引擎,具备多源数据汇聚,多维信息精细查询,多层数据灵活钻取,多功能自定义函数集成,多类指标数据自适应输出等功能,创新试飞数据查询与可视化方式,并成功应用在某型国产民机的飞行试验数据管理与分析中,服务于试飞工程师、飞机设计人员、课题工程师,提高了试飞数据管理效率与试飞数据应用价值。     

基于4G通信的民机试飞遥测监控技术架构

民机适航审定试飞时需要传输海量的测试数据,由于试验科目的苛刻要求,试飞任务需在多地同时开展。针对这种需求,提出一种基于4G通信的民机试飞监控技术架构,构建多地试飞一体化测试网络,并通过了飞行试验数据传输测试,该技术架构可满足试验机试飞数据高速传输需求,满足试验数据多地传输需求。该技术的应用增强了安全监控能力,提高试飞效率。     

武器参数采集系统研究与设计

针对我国某新型飞机的飞行试验中所涉及到的电子对抗分系统、武器系统、雷达以及综合航电分系统中的快速、高精度脉冲参数的特殊测试需求,设计一种机载数据采集系统,使得它能够采集包括脉冲出现的时间(时统,含重复率/周期)、极性、幅值、脉宽等信息,然后将数据通过高速处理单元存储在记录介质中,为鉴定试飞提供可靠数据;通过验证,该系统分辨率高,采集记录的数据准确可靠,工作稳定并满足机载环境使用要求。     

试飞数据平台数据架构设计与应用

试飞数据是民机飞行试验的重要产物,具有测量参数数量大,数据体量大,飞行试验数据与试飞任务信息关联性强等特征,支撑飞机型号取证与设计优化等任务。试飞数据平台数据架构对多源异构数据集成接入、多类形态数据存储管理、多种层次数据处理分析等技术进行了研究,采用湖仓一体的关键技术和方法打造试飞数据全集。试飞数据接入采用流批一体的数据处理技术,融合Spark和Flink主流数据处理引擎,具备试飞数据快速入库能力。提出按秒聚合方法,具备PB级多维度试飞数据压缩存储功能,存储性能提升近10倍；采用以秒为索引条件支持快速检索,强化数据湖查询能力。研究数据仓库技术,设计试飞数据多层数据模型,具备多维信息精细查询,多层数据灵活钻取,多功能自定义函数集成等功能,并成功应用在某型国产民机的飞行试验数据管理中,服务于试飞数据用户,提高了试飞数据管理效率与试飞数据应用价值。     

大型客机机载测试系统构架研究

分析了大型客机网络化测试系统构架的特点和当前的技术现状,提出了满足大型客机试飞测试需求的构架,通过原理性验证系统的建设和试验,指出了大型客机机载测试的解决路径和关键技术。     

C919机载数据实时处理系统设计

对于无人机在输电线路杆塔精细化巡视的路径规划问题,提出了对杆塔巡视路径和杆塔间避障路径的两阶段优化策略。针对利用传统旅行商问题(TSP)求解杆塔巡视路径,在多项式时间无法求得全局最优解问题,研究了基于双调欧几里得TSP求解杆塔最优巡视路径的优化数学模型,以及基于动态规划算法的求解方法。在此基础上,进一步基于人工势场法建立了避开巡视路径障碍最优路径的优化模型及其求解方法。仿真结果表明,利用双调欧几里得TSP确定的巡视路径具有偏转角小、最优路径求解时间短的特点,利用所提两阶段优化策略确定的巡视路径长度较短且能有效避开障碍,有利于实现无人机安全高效巡视杆塔的目标。     

基于飞行载荷的大数据实测方法研究

飞行载荷实测是全面、定量评定飞机结构强度的必要环节,在飞行试验中起着至关重要的作用;传统的有人机、小型机载荷标定需要评测的参数仅需要数十个或几十个关键参数,实时采集系统通道量较小,实时监控系统服务器压力较小;随着航空工业的飞速发展,大型机、无人机等需要评定的参数量急速上升到数百个,而采集通道成为瓶颈,传统的测量方法难以满足需求;针对飞行载荷实测的海量参数难以测试问题,文章提出了一种通道复用的方案,良好的解决了海量数据难以实时测量问题;经验证,该方案可良好的运用在各种型号的飞行载荷海量数据实测中。     

基于模型的空投任务飞行品质试飞设计及评估

针对飞机执行空投任务的飞行品质试飞安全控制及缺少设计及评估方法问题,建立空投过程数学模型,预测空投过程飞机响应、指导飞行试验实施,在空投试飞前,为评估飞机空投构型飞行品质、确保空投试飞的安全性,分析空投货物时飞机响应特点,确定载机平台飞行品质试飞内容;以飞机姿态控制为目标,确定重力空投、牵引空投过程飞机飞行状态、给出飞行员操纵建议,设计了空投过程评价要素表,形成基于模型的空投任务飞行品质试飞设计及评估技术,保障试飞安全、指导试飞设计。