航空高速瞬变参数飞行测试系统的研制

航空高速瞬变参数飞行测试系统的研制

论文摘要

对航空领域里高速信号的瞬态变化过程进行捕获和分析,在现代航空电子系统的飞行试验中,显得越来越重要。然而在信号时域层面上,若在整个飞行试验过程中持续对信号采样和记录,必然产生海量的原始数据,为后处理工作带来很大难题。信号特性参数是信号的特征体现,代表着信号的实际波动与变化的具体量值。因此可以通过对信号特征参数的实时运算,分析并判断出瞬态变化是否发生,并在瞬变发生时,将变化的过程记录下来。本文在研究航空测试技术现状的基础上,针对航空高速瞬变信号特性参数的飞行试验应用,提出了有机融合有三重总线的PXA背板总线,并在飞机电源瞬变特性参数算法研究的基础上,研制出航空高速信号瞬变特征参数的飞行测试系统。适航检定和测试报告表明,该飞行测试系统各项性能的测试结果良好,并成功应用在我国某型号飞机电源系统的瞬变参数飞行试验中。论文的主要工作如下:1.研究了现有测试总线技术体系,针对航空高速瞬变信号采集和参数分析的飞行试验需求,提出了PXA飞行测试系统的架构;2.设计了采集模块的硬件电路,通过FPGA逻辑设计实现信号采样、数字处理、光纤通信等前端功能;3.设计了参数解算卡的硬件电路,研究了飞机电源瞬变特性参数算法和DSP多核并行运算方法,实现信号特征参数的实时解算;4.参与完成对测试系统的适航检定,并应用于我国某型号飞机的适航试飞测试中,取得了准确的特性参数和完整的瞬态过程。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 航空测试技术发展概览
  • 1.2 本论文的研究内容和意义
  • 1.3 本论文的结构安排
  • 第二章 PXA航空测试系统的硬件设计
  • 2.1 分布式的系统架构
  • 2.1.1 系统的基本组件与功能
  • 2.1.2 系统内的互联与系统输入
  • 2.2 PXA背板总线设计
  • 2.2.1 PXA背板总线拓扑设计
  • 2.2.2 PXA背板的设计实现
  • 2.3 前端采集模块的设计
  • 2.3.1 采集模块的总体设计
  • 2.3.2 信号调理及采样电路设计
  • 2.4 特征参数解算卡的设计
  • 2.4.1 参数解算卡的功能设计
  • 2.4.2 参数解算卡的逻辑设计
  • 2.5 本章小节
  • 第三章 信号特征参数的算法研究
  • 3.1 数字信号的基本处理
  • 3.1.1 零点与增益校准
  • 3.1.2 数字信号滤波
  • 3.1.3 数字信号的移相
  • 3.2 信号特征参数的算法研究
  • 3.2.1 交流信号特征算法研究
  • 3.2.2 直流信号特征算法研究
  • 3.3 本章小节
  • 第四章 PXA航空测试系统的适航检定
  • 4.1 适航检定的实验条件
  • 4.2 动态精度测试的正弦拟合法
  • 4.3 频响特性测试
  • 4.4 静态准确度与线性度测试
  • 4.5 特征参数准确度测试方法
  • 4.6 本章小节
  • 第五章 飞机供电特性参数的飞行测试
  • 5.1 飞机交流电源的正弦拟合分析
  • 5.2 飞机交流电源的谐波分析
  • 5.3 飞机APU启动过程分析
  • 5.4 本章小节
  • 第六章 总结
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录
  • 攻硕期间发表的论文
  • 相关论文文献

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