基于国产网络设备的火箭地面测发控网络平台设计

高可靠的测试网络作为运载火箭远距离测发控的基础平台,是实现运载火箭地面远距离测试发控的重要技术保障。通过对运载火箭地面测发控网络架构深入研究,采用国产商用网络设备搭建原型平台、开展原理性验证试验,经过反复试验,不断改进技术方案,解决了冗余热备网络协议选用、冗余故障切换、故障切换实时性、网络可靠性等技术难题,提出了基于国产化设备的网络架构设计方案。对网络架构的工作原理、可靠性、实时性、安全性进行了详细分析。建立的国产化高可靠网络架构,不仅能够应对复杂的火箭测试现场,使网络平台具有更好的可靠性、实时性、扩展性和灵活性,更进一步提高了网络的安全性。设计的国产化网络平台架构可用于运载火箭地面测发控网络使用。     

民机运行大数据分析平台整体架构研究

针对日益增长的民用航空巨量数据,借助大数据存储和分析技术,构建民用航空运行大数据分析平台,可更有效支撑快速响应、航材管理、健康管理等各项民机运行业务。结合目前国内外民用航空领域大数据技术的应用现状,梳理民机运行的业务模式及数据类别,设计并构建民用航空大数据分析平台的整体架构。根据目前民用航空运行业务需求,对民用航空大数据平台的硬件平台的管理节点、数据节点的计算能力等功能性能进行设计,并对民用航空大数据平台的轻量级计算、离线数据计算、实时在线数据处理分析等计算需求进行研究,针对不同的计算方式,提供具体解决途径。最后对民机运行大数据分析平台的业务应用集成及接口技术进行研究。分析表明研究成果有助于提高我国民机运行效率,为民用飞机运行大数据平台提供支撑。     

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。     

重复使用运载器预测与健康管理PHM技术研究

为了实现传统一次性运载火箭的可重复使用特性,提高重复使用运载器的安全性、可靠性及维修保障性,破解重复使用运载器研制难度大、技术风险高的难题,研究了一种重复使用运载器的预测与健康管理系统方案;该系统采用一种“机载-地面”辅助决策的系统设计方案,机载部分采用分层分布式的系统架构设计方案,地面部分采用区域管理和综合调度的设计方案,有效实现运载器在线式健康状态监测与诊断;重复使用运载器预测与健康管理设计方案的应用,确保运载器在全寿命周期内,实现在线实时故障检测、故障预测和健康评估,为故障处理、维修保障和系统操作优化提供决策支持,显著提升了重复使用运载器的安全性、可靠性、保障性和效费比。     

静态傅里叶变换超光谱全偏振成像技术

光谱偏振成像技术是成像光谱技术与偏振成像技术的有机融合, 是当前空间光学遥感技术研究的热点和前沿. 针对目前光谱偏振成像技术受测量原理、探测模式的限制, 普遍需要运动、电控调制等部件, 导致体积大, 结构复杂, 加工装调困难, 抗振能力差等问题, 我们于2010年在国际上首先提出了一种多信息融合的静态傅里叶变换超光谱全偏振成像方法. 本文在此基础上, 阐述了新方法的基本原理, 给出了具体实现方案. 新方案无需运动、电控调制部件, 可实现目标图像、光谱、全偏振信息的一体获取. 推导出了新方案的调制干涉强度数据表达式及Stokes矢量解调公式, 分析了新方法实现光谱、全偏振探测的物理过程. 对新方案进行了计算机数值模拟验证, 研制了原理验证样机开展了室内、室外验证实验, 首次获得了室外推扫光谱图像数据立方体和全色全偏振度图像, 模拟及实验结果均表明新方案原理正确, 技术可行. 上述研究为新型空间遥感器的开发提供了基础理论及实践支持. 关键词： 成像光谱 偏振成像 Stokes矢量     

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。     

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。      

Φ1米高超声速风洞自主式维修保障系统设计

为了解决Φ1米量级高超声速风洞装备试修矛盾,提高风洞参试效率并拓展风洞技术性能,实现风洞装备管理信息化和过程质量控制精细化,满足国家高超声速武器装备和航天飞行器研制中地面试验的需求,提出了建设Φ1米量级高超声速风洞自主式维修保障系统。文章分析了风洞的设备组成、运行方式、试验任务特点以及风洞装备维修保障的现状,按照“增强的基于状态维修”的装备保障新模式,进行了系统设计架构,明确了硬件系统组成和软件各模块的功能。对风洞装备故障模式分析、基于振动特性分析的诊断和测试技术、基于应变特性分析的诊断和测试技术等关键性问题进行了实验探索与验证。     

基于拜占庭故障模式的空天飞行器GNC系统架构研究

针对空天飞行器对GNC系统的高可靠性需求,开展了基于拜占庭故障模式的GNC系统架构研究,采用四机三总线架构设计方案,通过系统内总线实现输入数据及输出数据多机冗余比对,防止拜占庭故障的发生,提升了系统可靠性,实现了系统自检测和故障的准确定位及隔离,并具有在线故障诊断、故障自修复功能,同时解决了高动态、强干扰环境下系统自主性较差的问题,提升了GNC系统可靠性和容错性;经分析,该系统架构能够满足空天飞行器在轨、再入复杂任务需求。     

测控装备协同故障诊断系统研究

掌握地面测控系统的技术状态、尽快排除装备故障,是保证发射活动顺利实施的关键;根据测控装备的使用特点提出了协同故障诊断系统保障需求,针对装备的组成特点及结构原理,采用虚拟仪器技术、DataSocket技术、LabVIEW以及PXI总线系统架构,提出了基于故障树诊断和基于案例的故障诊断的专家系统,设计了基于故障树和故障字典双模式统一存储结构的信息库;最后,通过对装备外测频综机柜的故障诊断实例,对系统协同条件下故障树诊断进行了验证;结果表明系统满足功能设计要求,诊断结果可靠,人机交互友善,操作方便。     

基于LXI总线的航空武器装备地面综合保障系统设计

随着航空武器装备地面综合保障系统发展,传统保障模块已发展至十余种五十余型独立地面保障模块,地面保障人员操作与管理压力大幅提高、保障效率提升面临瓶颈,无法满足当前军事变革要求;提出使用基于LXI总线的航空武器装备地面综合保障分布式远程控制系统设计可以满足保障任务分散化要求的同时实现保障功能本地化,完成对各保障模块集中管控,大幅提高地面综合保障系统智能化、信息化和通用化水平。     

飞机综合健康管理系统的应用与发展

飞机综合健康管理技术的应用对于提高飞机的安全性、维护性、降低运营成本等具有重要意义。本文通过对相关文献的整理,归纳和总结了飞机综合健康管理系统的含义,梳理了飞机综合健康管理系统发展过程,并以综合健康管理系统在B787、A380以及F-35飞机的应用为典型案例,从系统架构、功能组成等方面详细阐述了综合健康管理系统在民用和军用飞机上的最新应用,最后对飞机综合健康管理系统的发展趋势进行了探讨和展望。希望通过本文能够使读者对飞机综合健康管理技术的发展历程、最新技术水平以及未来发展方向有更加详尽的了解,对我国开展相关技术领域的研究提供有力的帮助。     

一种云环境下的发动机健康管理系统及其应用

针对航空公司对大量飞机发动机进行健康管理的需求,通过建立发动机健康管理云端数据中心,建立了一种云环境下的民航发动机健康管理系统,该系统对于验证发动机故障诊断方法的有效性具有突出优势,并且对于实现多种方法协同进行发动机故障诊断具有重要价值;提出了一种基于灰色关联分析的灰色故障识别方法,通过在云端平台使用灰色故障识别方法实现JT9D-7R4发动机的典型气路性能故障诊断为例,表明云环境下的发动机健康管理系统可以有效地进行航空发动机故障诊断。     

基于案例和规则融合的民用客机故障诊断系统设计

目前很多工程应用中的飞机故障诊断方法,只考虑单一的基于案例或基于规则的诊断方法,故障诊断的效率有待提高。本文针对民用客机地面运营支持系统的特点和要求,将案例和规则融合的推理机制引入到飞机故障诊断系统的设计中。该方法采用规则推理为前导、案例推理后置补充的结合方式,最大化地利用飞机故障隔离手册知识和从维修记录中提取的案例知识,从而提高首次故障隔离效率、降低无效排故时间。以民用客机某系统的典型故障为例,阐述了该推理机制在故障诊断中的应用。通过历史飞行数据试验,验证了提出的基于案例与规则融合诊断方法的有效性,以此为基础设计的故障诊断方案可为航空公司构建更完善的专家系统提供参考。     

基于无杆牵引车的舰载机路径跟踪控制

针对航母机库空间狭小、障碍物多等因素导致舰载机转运难度大的问题,以无杆牵引车和舰载机组成的铰接系统为研究对象,研究了舰载机在机库甲板调运作业的路径自动跟踪问题,建立了基于无杆牵引车的舰载机转运模型,将舰载机期望路径近似为直线和圆弧的组合,基于反馈线性化和时间-状态形式设计各路段的跟踪控制律,仿真结果表明,所设计的控制律和各控制律间的切换策略可实现舰载机沿组合路径的跟踪;基于自动跟踪的调运,可放宽对牵引车司机牵引技术的要求,确保调运作业时间准确、可控;该研究为后续自动跟踪的实现打下基础。     

消息重复型ARINC429总线事件消息包机载实时处理技术研究

ARINC429总线广泛应用于民用飞机中,在飞行试验中,消息重复型ARINC429事件信息的实时监控占用很大的遥测带宽资源;采用机载嵌入式数据处理模块,通过将其嵌入到机载测试系统中,通过采集器底板总线获取ARINC429采集模块采集到的数据,对飞机事件信息进行解析处理,并将处理结果通过遥测系统遥测下传至地面监控中心,大大降低了遥测带宽需求,对于飞行试验实时安全监控有重要意义。     

民用飞机多级健康状态评估技术研究

健康状态评估技术是实现飞机派遣决策的关键技术。本文提出了一种民用飞机多级健康状态评估方法,该方法充分利用各类工程数据、技术数据和可靠性分析数据,建立飞机技术派遣量化评估方法,甄选影响飞机技术派遣的主要参数,并通过对各参数进行权重分配,建立综合量化分析模型,针对专机、VIP及其他特殊航线运行要求,精准高效地为飞机的技术派遣提供决策依据,保证特殊运行航班的安全性以及签派可靠度。经某航空公司的试用效果良好,验证了提出的方法的可行性。