CN101226402A - 一种飞机数字式燃油测量控制系统的检测方法及其装置 - Google Patents

一种飞机数字式燃油测量控制系统的检测方法及其装置 Download PDF

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Abstract

本发明是一种飞机数字式燃油测量控制系统的检测方法及其装置，步骤是：(1)向飞机内的燃油测量控制系统输入所有油箱油量的仿真信号、四台发动机燃油瞬时耗量仿真信号和飞机各燃油箱的燃油温度补偿仿真信号；(2)在检测过程中，向飞机内的燃油测量控制系统输入飞机供油泵、输油泵、引射泵、加油活门的仿真控制信号；(3)通过429总线通讯板卡采集飞机内燃油测量控制系统的燃油测量计算机所发出的32位ARINC429航空数据总线数据，然后对数据进行解算，并在面板上进行直观地显示。该装置在进行燃油测量控制系统试验时不需要建立庞大的飞机机翼模型，并且该模拟器还具有单独在飞机外场使用的功能，测试精度高，实验条件一致性好，测试速度快，大大减少了操作人员，提高了工作效率。

Description

一种飞机数字式燃油测量控制系统的检测方法及其装置
技术领域
本发明是一种飞机数字式燃油测量控制系统的检测方法及其装置，属于对飞机数字式燃油测量控制系统进行装机前性能技术指标进行定量检查的地面保障设备。
背景技术
目前，对飞机数字式燃油测量控制系统性能技术指标的试验是通过建立专门的燃油系统试验室来完成的。要求建立比例1∶1、至少包括飞机的左机翼或右机翼的模型，试验中要对被检测的飞机加注燃油，加油量达到20吨以上，用电动油泵来完成检测过程，整个燃油测量控制系统的工作环境和飞机的工作环境相同，从而实现飞机数字式燃油测量控制系统的全仿真试验。此外，燃油系统试验室所需试验室面积大、操作人员多，对操作人员的协调工作能力要求高。
发明内容
本发明正是针对现有技术状况存在的不足，提供了一种飞机数字式燃油测量控制系统的检测方法及其装置，其目的是通过向飞机内燃油测量控制系统输入仿真信号来模拟并控制其工作过程，并根据对反馈的信号的解算来判断飞机内燃油测量控制系统是否工作正常。本发明系统结构简单、操作简便、仅需2名试验人员就可完成检测工作。
本发明的目的是通过以下措施来实现的：
该种飞机数字式燃油测量控制系统的检测方法，其特征在于：方法的步骤是：
(1)向飞机内的燃油测量控制系统输入所有油箱油量的仿真信号、四台发动机燃油瞬时耗量仿真信号和飞机各燃油箱的燃油温度补偿仿真信号；
(2)在检测过程中，向飞机内的燃油测量控制系统输入飞机供油泵、输油泵、引射泵、加油活门的仿真控制信号；
(3)通过429总线通讯板卡采集飞机内燃油测量控制系统的燃油测量计算机所发出的32位ARINC429航空数据总线数据，然后对数据进行解算，首先执行第1～8位信号地址标号的解算，以判断该总线信号的信号名称，信号名称是指各分组油箱油量信号、瞬时耗量信号等，
如是，则进行数据位第18～28位的数据解算，并在面板上进行直观地显示。
用于实现上述飞机数字式燃油测量控制系统的检测方法的装置，其特征在于：该装置包括向飞机内的燃油测量控制系统输入仿真信号的燃油油量模拟器、燃油温度补偿信号模拟器、数字量输入信号和燃油耗量模拟器，燃油测量控制系统通过数字量输出信号通道和ARINC429航空数据总线通讯板卡输出信号到工控机，工控机连接显示器。
本发明与现有技术相比较有如下有益效果：
1、燃油油量模拟器具备代替全部油量传感器的功能，在进行燃油测量控制系统试验时不需要建立庞大的飞机机翼模型，并且该模拟器还具有单独在飞机外场使用的功能；
2、进行被测控对象(燃油测量计算机、加耗油控制器)检测所需的燃油温度补偿信号、燃油瞬时耗量信号和数字开关量信号可全部用模拟信号替代进行试验，试验室不再需要建立复杂的燃油试验管路和供油泵、输油泵以及引射泵；
3、测试精度高，实验条件一致性好，测试速度快；
4、大大减少了操作人员，提高了工作效率。
附图说明
图1是实现本发明方法的程序流程图
图2是飞机数字式燃油测量控制系统检测装置的原理结构图
图3是燃油油量的模拟器仿真信号的模拟电路图
图4是燃油温度补偿模拟器仿真信号的模拟电路图
具体实施方式
以下将结合附图和实施例对本发明技术方案作进一步地详述：
该种飞机数字式燃油测量控制系统的检测方法的步骤是：
(1)向飞机内的燃油测量控制系统输入所有油箱油量的仿真信号、四台发动机燃油瞬时耗量仿真信号和飞机各燃油箱的燃油温度补偿仿真信号；
(2)在检测过程中，向飞机内的燃油测量控制系统输入飞机供油泵、输油泵、引射泵、加油活门的仿真控制信号；
(3)通过429总线通讯板卡采集飞机内燃油测量控制系统的燃油测量计算机所发出的32位ARINC429航空数据总线数据，然后对数据进行解算，该解算过程是通过编程软件来实现的，参见附图1所示，该软件存贮在工控机内，其过程是：首先执行第1～8位信号地址标号的解算，以判断该总线信号的信号名称，信号名称是指各分组油箱油量信号、瞬时耗量信号等，如是，则进行数据位第18～28位的数据解算，以左机翼燃油油量解算为例，解算方法为：
第18位×5kg+第19位×10kg+第20位×20kg+第21位×40kg……+第28位×2560kg
然后在LabVIEW程序设计的前面板上直观地显示出来；
如否，则根据信号标号继续判断是否其他油箱油量信息，并进行相应油箱油量的解算，直至全部油箱油量的解算完毕。
参见附图2～3所示，用于实现上述飞机数字式燃油测量控制系统的检测方法的装置，该装置包括向飞机内的燃油测量控制系统输入仿真信号的燃油油量模拟器1、燃油温度补偿信号模拟器2、数字量输入信号3和燃油耗量模拟器4，燃油测量控制系统通过数字量输出信号通道5和ARINC429航空数据总线通讯板卡6输出信号到工控机7，工控机7连接显示器8。
燃油油量的模拟器1的仿真信号的模拟电路是由两个肖特基二极管和一个可变电容构成，可变电容一端连接两个肖特基二极管，两个肖特基二极管的阳极和阴极反向设置，分别连接燃油测量计算机的信号激励端和信号反馈端，可变电容的另一端接燃油测量计算机的信号公共端。燃油测量计算机内置的振荡器产生25kHz恒频、恒压的正弦波激励信号，经跟随器驱动后激励油量模拟器，drive为信号公共端，signal为信号激励端，不同的电容量(lank cap)反映在信号反馈端(return)端的放电电流也不同，电容量越大，return端的放电电流也越大，通过燃油测量计算机内部的C/V信号处理转换电路，将信号反馈端(return)反馈信号电流转换为与之成正比的电压信号输出，从而实现向燃油测量控制系统输入的燃油油量信息的仿真模拟。
参见附图4所示，燃油温度补偿信号模拟器2由13路温度补偿信号电路构成，每一路温度补偿信号是由一个固定电阻和一个可调电位器并联组成，固定电阻选用稳定性、热噪声系数低的金属膜电阻，电位计选用热稳定性较好的陶瓷基电位器，通过对电位计的调整，将模拟电阻值调整到要求温度点的补偿值，来模拟13个温度传感器常温(20℃)的温度补偿信号。采用电位计和固定电阻并联的措施，目的是为了扩大电位计的调节范围和调节精度。在向燃油测量控制系统输入温度补偿信号时，接通开关SA1～SA13，温度补偿模拟器向燃油测量控制系统提供温度补偿信号，关闭开关SA1～SA13，温度补偿模拟器停止向燃油测量控制系统提供温度补偿信号。
数字量输入信号3用于实现在检测过程中，向飞机内的燃油测量控制系统输入飞机供油泵、输油泵、引射泵、加油活门的仿真控制信号。飞机供油泵、输油泵、引射泵、加油活门控制信号采用物理开关和虚拟仪器技术的方法同时实现，这样操作人员既可以通过扳动测试控制台上的供油泵、输油泵、引射泵、加油活门控制信号的物理开关人工手动操作，还能通过在与工控机7相连接的显示器8上用鼠标点击供油泵、输油泵、引射泵、加油活门控制信号的虚拟按钮发出相应指令进行自动操作。
向燃油测量控制系统输入瞬时耗量信号由燃油耗量模拟器4完成。燃油耗量模拟器4模拟飞机四台发动机的燃油瞬时耗量输出信号，由一块安装在工控机主板PCI插槽内的PCI-2361板卡组成。采用对PCI-2361板卡500K时钟进行16位的数字n次分频得到输出的频率f值的信号，来仿真飞机燃油耗量传感器在瞬时耗量为0～3000kg/h范围内的频率输出信号。
燃油测量控制系统通过数字量输出信号通道5接收燃油测量控制系统发出的数字开关量信号，用两块PCI-7433HIR板卡和工业控制计算机建立PCI总线数据通讯，共64路接收通道，燃油测量控制系统发出的数字开关量信号通过存储在工控机内的测试软件来读取数字开关量的状态。各信号的状态按27V有效，开路无效进行逻辑判断，数字开关量测量的有效电压值是10～50V范围，开路的电压值是0～2V范围，可以保证任意状态测量的准确性。
ARINC429航空数据总线通讯板卡6负责建立燃油测量控制系统和测控装置工控机的通信。通过429总线通讯板卡采集飞机内燃油测量控制系统的燃油测量计算机所发出的32位ARINC429航空数据总线数据的源代码，并和工控机建立PCI总线通信。
工控机7通过编程软件对ARINC429航空数据总线通讯板卡6采集的燃油测量控制系统输出的总线数据进行解算。参见附图1所示，该软件存贮在工控机内，其过程是：首先执行第1～8位信号地址标号的解算，以判断该总线信号的信号名称，信号名称是指各分组油箱油量信号、瞬时耗量信号等，如是，则进行数据位第18～28位的数据解算，以左机翼燃油油量解算为例，解算方法为：
第18位×5kg+第19位×10kg+第20位×20kg+第21位×40kg……+第28位×2560kg
然后通过显示器8在LabVIEW程序设计的前面板上直观地显示出来，测控软件可以2次/秒的速率自动将测试过程数据记录并保存为Excel电子文档格式的输出报表。

Claims (4)

1.一种飞机数字式燃油测量控制系统的检测方法，其特征在于：方法的步骤是：
(1)向飞机内的燃油测量控制系统输入所有油箱油量的仿真信号、四台发动机燃油瞬时耗量仿真信号和飞机各燃油箱的燃油温度补偿仿真信号；
(2)在检测过程中，向飞机内的燃油测量控制系统输入飞机供油泵、输油泵、引射泵、加油活门的仿真控制信号；
(3)通过429总线通讯板卡采集飞机内燃油测量控制系统的燃油测量计算机所发出的32位ARINC429航空数据总线数据，然后对数据进行解算，首先执行第1～8位信号地址标号的解算，以判断该总线信号的信号名称，信号名称是指各分组油箱油量信号、瞬时耗量信号等，
如是，则进行数据位第18～28位的数据解算，并在面板上进行直观地显示。
2.用于实现上述权利要求1所述飞机数字式燃油测量控制系统的检测方法的装置，其特征在于：该装置包括向飞机内的燃油测量控制系统输入仿真信号的燃油油量模拟器(1)、燃油温度补偿信号模拟器(2)、数字量输入信号(3)和燃油耗量模拟器(4)，燃油测量控制系统通过数字量输出信号通道(5)和ARINC429航空数据总线通讯板卡(6)
输出信号到工控机(7)，工控机(7)连接显示器(8)。
3.根据权利要求2所述的飞机数字式燃油测量控制系统的检测方法的装置，其特征在于：燃油油量的模拟器(1)的仿真信号的模拟电路是由两个肖特基二极管和一个可变电容构成，可变电容一端连接两个肖特基二极管，两个肖特基二极管的阳极和阴极反向设置，分别连接燃油测量计算机的信号激励端和信号反馈端，可变电容的另一端接燃油测量计算机的信号公共端。
4.根据权利要求2所述的飞机数字式燃油测量控制系统的检测方法的装置，其特征在于：发动机燃油瞬时耗量仿真信号是由一块PCI-2361板卡实现的。
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