飞行器供配电系统地面通用测试接口设计

供配电地面测试负责为飞行器提供模拟供电、控制状态切换、采集并传输系统状态信息,配合完成全飞行器全周期的综合测试任务。本文首先简要介绍了供配电地面测试系统的基本功能和设备组成,然后对供电、控制、测量的接口设计进行分析,最后提出接口通用化设计方案。本文为电气系统地面通用化测试研究提供了有益尝试。     

飞行器模飞综合测试系统设计

为解决飞行器传统模拟飞行测试中所配套的测试设备种类繁多、测试现场工作繁杂、安全性和可靠性较低的问题,在某新型飞行器模飞试验测试过程中,提出一种基于PXI总线的模飞综合测试系统设计思路,在PXI高性能虚拟仪器设备总线的基础上搭建硬件平台,再通过模块化软件架构设计和多线程软件设计技术,完成飞行器模飞综合测试系统设计,并结合某飞行器的模飞测试需求进行具体开发,实践表明该系统能够保证飞行器模飞现场测试工作简洁、方便、快捷、安全。     

一种飞行器电缆插接状态自动化检测方法

新一代飞行器的电气系统越来越复杂,依靠主观识别方法检测电缆插接状态,人工失误轻则烧毁星上设备,重则导致任务失败。提出一种飞行器电缆插接状态自动化检测方法,通过插接状态检测编码和信号变换设计,确保检测电路占用尽量少的电连接器资源和背板资源;通过信号走线优化设计,避免检测电路增加电缆分支数,降低电缆加工和敷设成本;通过电源走线优化设计,确保测试电路与星上电路隔离。本文方法无需飞行器加电即可自动检测电缆插错、漏插等问题,提高了飞行器综合测试的安全性和可靠性。     

航天器数字化测试模式设计与应用

随着航天事业的发展,航天器将迎来高密度的研制和发射任务。测试设计和实施同步、测试现场消耗大的测试模式导致测试效率低下,不能满足未来的综合测试需求。为解决航天器测试效率不能适应测试任务的问题,设计了航天器数字化测试模式。搭建数字化测试平台,实现测试准备、测试实施、测试评估全周期自动化。基于数字化测试平台,开展综合测试专业化设计与实施。推进测试设计与测试实施分离,将测试设计工作前移,测试设计人员通过测试用例与测试判据的精细化设计,将测试准备工作做充分,实现测试实施和评估过程自动化。数字化测试模式应用于多个航天器型号综合测试,形成多个固化测试用例数据库,有效提升测试效率,为后续型号测试能力的提升奠定坚实的基础。     

复杂飞行器电气系统抗干扰设计技术研究

结合现代飞行器因其功能复杂,设备种类和数量众多,电气系统规模庞大,设备间连接关系复杂,接口信号类型多的特点,针对其较高的抗干扰性能和可靠性要求,系统分析了复杂飞行器电气系统辐射、电源串扰、浪涌串扰等干扰源类型、特性及影响。针对影响电路的传导、辐射、差模、共模干扰四种干扰模式,提出了可以从源头抑制提高复杂飞行器电气系统抗干扰性能的四个方面的设计方法和注意事项,分别是接地设计、屏蔽设计、隔离设计和滤波设计。最后,结合典型案例,分析了某飞行器电气系统因设计缺陷存在地信号干扰问题,通过增加隔离措施解决了该干扰问题,并通过了试验验证。     

总体电路瞬态浪涌抑制

航天系统设备多,负载特性复杂,产生的瞬态浪涌电流通常对航天飞行器电气系统总体电路的危害很大。为了解决航天飞行器电气系统中瞬态浪涌如何有效抑制的问题,本文从瞬态浪涌形成的原理、影响及测量方法出发,在电气系统总体设计角度,分别从浪涌抑制电路、负载分配策略、负载休眠唤醒工作模式三方面提出了串电阻法、软启动法、负载休眠唤醒法等多种解决方案,通过搭建仿真试验平台和实物试验平台开展了相应的试验验证,瞬态浪涌电流得到了有效抑制。     

四旋翼无人飞行器实验平台设计及姿态控制研究

为了实现四旋翼无人飞行器姿态的稳定控制并验证控制算法的性能,设计了一种可用于四旋翼无人飞行器姿态控制算法研究及控制性能测试的物理实验平台。首先,利用牛顿-欧拉法建立了四旋翼无人飞行器的六自由度动力学模型;其次,对姿态传感器数据进行融合,利用互补滤波算法实现对四旋翼飞行器姿态进行快速准确解算;然后,在MATLAB环境下搭建了四旋翼飞行器仿真模型,并设计改进的PID控制器对飞行姿态进行了仿真;最后,搭建了一个四旋翼无人飞行器姿态控制的物理实验平台,进行了飞行器姿态控制算法的性能测试。实验结果表明了四旋翼无人飞行器实验平台设计的合理性和正确性,是一种快速有效的飞行器姿态控制算法性能测试实验平台。     

欧洲过渡性试验飞行器(IXV)电气总体架构设计

为飞行器设计一个合适可靠的电气系统是飞行器总体设计中的一项重要工作。IXV是一款欧洲重复使用运载器技术验证平台,并在2015年2月11日成功进行了飞行演示验证。在电气设计上,为降低成本并满足研制进度要求,IXV最大限度使用货架产品和经过飞行试验验证的产品进行系统设计,减少研发工作量。针对项目任务特点,甚少采用冗余特别是设备级冗余进行系统设计,只是在关键的供电电源和器上数据存储设备上进行了冗余设计;打破传统系统划分,设计统一的数据处理系统,集导航、控制、数据采集和处理为一体。整个电气系统以1553B总线、串口及以太网为基础进行接口设计,用以支持整个系统的数据交互并简化器地接口。IXV通过飞行试验验证了这些设计思路和方法的正确性与合理性。     

实时数据驱动的交会对接仿真平台设计与实现

航天器地面综合测试时,为了在测试数据显示基础上,动态展示航天器交会对接过程,验证交会对接飞行方案的正确性,为航天员手控交会对接训练提供支持,设计航天器交会对接仿真系统,给出交会对接仿真平台设计架构。通过对航天器建模、虚拟场景装配、模型驱动方法、阳照区/阴影区绘制、姿态和星下点轨迹计算方法研究,开发实现航天器交会对接仿真平台。平台由实时测试数据驱动,在航天器地面静态测试下,可以实时显示航天器三维飞行状态及星下点轨迹。目前,仿真平台已经应用于航天器地面综合测试过程中,同时,平台可以扩展支持航天器在轨飞行动态展示,丰富了航天器测试和监视手段,具有较高工程应用价值。     

卫星供配电测试设备电连接器的检测方法

为了防止供配电测试设备电连接器插错,文章提出一种全新的检测方法。通过使用电连接器上未用到的空点,设计检测电路,对供配电测试电缆的连接状态进行状态指示,避免电连接器错插、漏插和插接不到位的问题,提高卫星综合测试的安全性和可靠性。该设计已成功应用于多套地面供配电测试设备,并经过多颗卫星综合测试和发射任务的检验。     

基于B/S架构的网络化可配置综合测试平台实现与应用

为解决电子装备在研制生产过程中普遍存在的测试设备通用性差、测试过程管理缺失等共性问题,改变当前单机测试孤立的测试作业模式,在进行测试标准库建设的基础上,参照物联网设计思维,网络化可配置综合测试平台基于B/S架构实现,将测试对象、测试仪器作为物联网中的传感节点来进行采集控制,结合可配置共性测试技术与信息集成技术,在网页上统一实现了测试任务管理、测试文件配置、测试用例执行、测试结果评估,实现了电子装备的各个测试阶段的联网检测与集成管理。测试平台形成了基于测试知识积累的高效测试产出能力,可缩短测试开发周期,提高测试效率与仪器利用率,提高测试数据利用维度,加强计划与质量管理,为电子装备的全生命周期管理提供重要支撑。     

基于虚拟仪器的舵机综合测试系统设计

为了在实验室条件下模拟舵机系统实际飞行时所受的气动载荷,实现舵机部件和整机的动静态测试,设计了基于虚拟仪器的舵机综合测试系统。针对舵机测试系统自动化化和综合化需求,基于PXI架构和LabWindows/CVI平台,完成了测试系统的硬件设计和软件设计,采用异步定时器实现了实时数据采集,采用tdms数据流实现了大容量高速数据的记录,运用多线程实现了良好的人机交互与流畅的曲线显示,采用ActiveX技术调用Excel实现了测试报表的自动生成。使用和测试结果表明,该测试系统显著提高了舵机测试的效率和精确度以及自动化水平,使用方便,性能稳定,为舵机性能测试和设计优化提供了可靠保障。     

几种常见波段脉冲激光峰值功率综合测试技术研究

针对几种常见波段脉冲激光发射机所发出的脉冲激光波长、功率和宽度等特点，进行了激光峰值功率参数的综合测试技术研究。采用多波段光电探测和集成化组合式光学设计及先进的电路设计技术，并利用自行开发的信号通道和量程及采样频率可控的通用测试平台，对不同波长，选择了相应灵敏度高的探测器；对不同功率量程范围选择了合适的衰减片；并对宽度较窄的激光脉冲设计了合适的展宽放大和快速放电电路。实验结果表明：这项技术是实现多波段脉冲激光峰值功率综合测试的有效方法，具有良好的推广应用前景。     

通用串行航空总线综合测试系统设计

针对目前串行航空总线测试设备功能单一的问题,设计了一种兼容多总线的便携式通用串行航空总线综合测试系统。方案采用模块化设计,详细叙述了系统的硬件及软件设计,系统由通用串行总线仿真设备终端与测试分析设备构成,系统涉及多种串行航空总线,可完成多总线仿真激励输出、监控接收及数据仿真分析功能,可最大程度满足航空电子系统的设备与系统仿真需求。实验结果表明,该通用串行航空总线综合测试系统稳定性好、可靠性高、使用便捷,满足设计需求。     

车辆电子电气系统测试方法研究

随着车辆电子信息技术的飞速发展,车辆电子电气系统在整车的可靠性中起着至关重要的作用。对电子电气系统的测试传统的做法往往是在整个系统完成之后利用整车环境进行的,这种方法不利于发现早期问题,对系统可靠性带来隐患;为了提升车辆电子电气系统可靠性,主要从实际工程测试出发,从项目的前期以及后期两个方面对电子电气系统的测试进行了分析,在项目的前期主要进行快速原型以及HIL测试,在项目的后期主要进行功能、性能、接口测试,从而实现提升车辆电子电气系统高可靠性以及经济性的提升。     

平流层飞艇地面通用测试原型系统设计

针对不同技术路线平流层飞艇试验靶场地面通用化综合测试评估的迫切需求,分析了平流层飞艇平台地面通用测试技术体制和测试矩阵,提出了飞艇地面通用测试原型系统总体架构,研究了系统功能组成和通用性。基于高速信息交换架构、合成仪器、公共测试接口等新一代自动测试系统关键技术,完成了原型系统的硬件、软件和机械结构设计方案,可以作为原型系统分系统实施方案设计、研制和综合集成调试的主要依据文件。经分析,地面通用测试原型系统可对多型号平流层飞艇实现快速自动通用测试评估,对飞行试验任务顺利完成起到的重要支撑作用。     

飞行器供配电系统通用测试方案设计

供配电测试设备中专用设备比例仍较高,导致研制费用高,使用维护不便,操作人员需熟悉各种设备,人员培训也形成了困难;通过飞行器通用测试需求分析,结合某项目供配电测试系统方案,提出设备通用、软件可二次编程的设计方案;通用性测试方案减少了专用设备数量,降低研制费用,提高使用效率,有利于提高设备继承性和互换性,实现供配电测试系统高可靠设计;经过通用化设计,设备功能满足设计要求,指标显著提高,且满足后续项目需求;最后展望了飞行器测试系统的技术发展和应用前景。     

飞行仿真转台的软件控制系统设计

飞行仿真转台作为航空、航天领域中进行半实物仿真和测试的关键设备,在飞行器的研制过程中起着非常关键的作用。以五轴飞行仿真转台为研究对象,介绍了系统的软硬件平台设计体系,然后根据软件控制系统的基本原则,采用模块化设计,以通用性、安全性为出发点,采用面向对象的程序设计思想,分别从模式选择、实时显示、数据保存、精度补偿、状态监控、安全保护和网络通讯等7个方面阐述了其设计思想。该系统经过实际的联机测试和控制实验,证明稳定可靠,界面友好,达到了理想的效果。     

火箭配电器测试系统设计

火箭配电器作为箭上电气系统的重要部件,对火箭飞行试验起着至关重要的作用;配电器测试直接反映其各项功能达标情况,测试方法的优劣会影响对配电器性能的评价高低;配电器测试系统以加固计算机为开发平台,通过PXI数据采集板卡对调理后的信号进行采集和控制,并在显示器上显示测试结果与数据,从而完成配电器的各项功能测试;测试系统原理样机测试某箭上配电器,比较测试值与设计值结果相符,可以得出系统设计可行、可靠;该测试系统大大改进了以往的测试手段,具有体积小、可靠性高、易于携带等优点。     

无人飞行器飞控测试中动力故障自主检测系统设计

针对无人飞行器动力推进装置容易发生故障而造成飞行器发生事故的问题,提出基于ARM微控制器飞行控制平台构建无人飞行器动力故障自主检测系统,介绍了系统设计的组成与总体结构,研究实现了ARM微控制器LPC2148的硬件连接电路,PWM 信号发生电路,A/D 采样电路及前置放大电路等;对系统硬件平台进行了启动代码等系统底层软件的设计,对自主检测算法进行了研究,建立了系统的启动环境;并通过飞控测试对系统进行了调试,测试中通过PC上的串口软件,设置串口为C0M1,波特率为115 200,校验位为NONE,数据位为8,停止位为1,发送和接收均为16进制显示,实验结果表明系统对于无人飞行器动力故障自主检测的准确性与稳定性均有很大提高。