CN115273272A - 一种飞参系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于航空电子设备技术领域，具体涉及一种飞参系统，包括飞行数据采集记录和直升机机体振动监测数据采集分析，用于直升机的状态监控及健康诊断，本发明在传统飞行参数采集及记录设备的基础上，增加直升机机体关键部位振动信号采集模块和振动信号分析模块，并设置相应低频振动传感器，在不改变原飞参采集及记录设备接口和体积的前提下，通过较小的加改装，以较低的成本实现直升机关键部位的健康监测，提高了直升机的使用保障水平及出勤率。
Description
技术领域
本发明属于航空电子设备技术领域，具体涉及一种飞参系统。
背景技术
飞参采集及记录设备主要用于为飞行事故调查提供客观信息支持，同时能够为直升机的日常维护和飞行训练评估提供数据评估等支撑，故飞参数据的获取已经成为日常工作需求。由于直升机具有非常多的传动部件及相关系统，其重要动部件失效的实时监测问题比较突出，该问题的解决能够有效降低灾难性事故发生的概率。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种飞参系统，在传统飞行参数采集及记录设备的基础上，增加直升机机体关键部位振动信号采集模块和振动信号分析模块，并设置相应低频振动传感器，在不改变原飞参采集及记录设备接口和体积的前提下，通过对直升机较小的加改装，以较低的成本实现直升机关键部位的健康监测，提高了直升机的使用保障水平及出勤率。
为了实现上述技术目的，本发明所采用的具体技术方案为：
一种飞参系统，包括飞行数据、振动信号采集记录及数据分析评估，其特征在于，用于直升机的飞参数据采集分析以及直升机机体关键部位振动信号采集，还包括直升机健康诊断；
所述信号采集及直升机健康诊断包括：
选择并设置多个低频振动传感器，分别采集所述直升机的驾驶舱座椅底板、尾传动轴支座、尾减速器0.1Hz以上的振动信号；
设置振动信号采集模块，集成在所述飞参采集及记录设备中，与各所述低频振动传感器通信连接，采集各所述低频振动传感器的振动信号生成振动数据记录在所述飞参采集及记录设备中；
振动信号分析模块，用于加载所述振动数据与所述飞参采集及记录设备中的飞行数据，对所述振动数据进行快速傅里叶分析，得到所述振动信号的特征频率及其对应幅值。
进一步的，所述振动信号采集模块用于实现的0.1Hz以上振动信号的1KHz采样。
进一步的，所述振动信号采集模块基于高通滤波器以及巴特沃斯滤波器滤除所述振动信号中的直流分量以及高频干扰。
进一步的，所述振动信号分析模块用于所述幅值是否超出所述直升机的机体特征频率的幅值极限。
进一步的，所述振动信号分析模块还用于基于所述幅值极限评估所述振动信号中是否存在所述直升机的非机体特征频率。
进一步的，所述振动信号分析模块还用于还用于在评估所述振动信号中存在非机体特征频率时生成故障预警。
采用上述技术方案，本发明能够带来以下有益效果：
1)本发明基于飞行数据和振动数据，开展直升机不同飞行姿态的振动响应频谱分析，针对异常情况(新频点或振幅增强)给出直升机重要动部件失效的提前预警；
2)本发明在不改变原传统飞参接口和体积的前提下，通过对直升机较小的加改装，以较低的成本，实现直升机健康诊断及故障预警，解决了用户使用中存在的直升机关键部位状态不易监控问题。通过该技术的研究应用，提高了直升机的使用保障水平及出勤率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明具体实施方式中飞参系统的工作原理及数据流示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本发明，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
在本发明的一个实施例中，提出一种飞参系统，包括飞行数据、振动信号采集记录及数据分析评估，其特征在于，用于直升机的飞参数据采集分析以及直升机机体关键部位振动信号采集，还包括直升机健康诊断；
所述信号采集及直升机健康诊断包括：
选择并设置多个低频振动传感器，分别采集所述直升机的驾驶舱座椅底板、尾传动轴支座、尾减速器的振动信号(0.1Hz以上)；
设置振动信号采集模块，集成在所述飞参采集及记录设备中，与各所述低频振动传感器通信连接，采集各所述低频振动传感器的振动信号生成振动数据记录在所述飞参采集及记录设备中；
振动信号分析模块，用于加载所述振动数据与所述飞参采集及记录设备中的飞行数据，对所述振动数据进行快速傅里叶分析，得到所述振动信号的特征频率及其对应幅值。
在本实施例中，所述振动信号采集模块用于实现的0.1Hz以上振动信号的1KHz采样。
在本实施例中，所述振动信号采集模块基于高通滤波器以及巴特沃斯滤波器滤除所述振动信号中的直流分量以及高频干扰。
在本实施例中，还包括振动信号分析模块；所述振动信号分析模块用于所述幅值是否超出所述直升机的机体特征频率的幅值极限。
在本实施例中，所述振动信号分析模块还用于基于所述幅值极限评估所述振动信号中是否存在所述直升机的非机体特征频率。
在本实施例中，所述振动信号分析模块还用于还用于在评估所述振动信号中存在非机体特征频率时生成故障预警。
本实施例飞参系统的具体工作原理及数据流如图1所示。
本实施例在传统飞参基础上，在机上增加低频振动传感器以及增加振动信号采集模块；飞参系统中增设数据包整合并扩充记录容量；基于振动数据分析模块对振动数据进行分析，在不改变原飞参接口和体积的前提下，通过对直升机较小的加改装，以较低的成本实现直升机关键部位的健康监测，提高了直升机的使用保障水平及出勤率。
本实施例为了解直升机飞行姿态和正常情况下振动响应频谱，选取适合振动传感器并在直升机相关关键部件加装；
本实施例在飞参采集及记录设备中增加振动信号采集及记录功能，实现多类型信号采集、处理和存储；之后基于飞行数据和振动数据，开展直升机不同飞行姿态的振动响应频谱分析，针对异常情况(新频点及振幅增强)给出直升机关键动部件失效的提前预警。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种飞参系统，包括飞行数据、振动信号采集记录及数据分析评估，其特征在于，用于直升机的飞参数据采集分析以及直升机机体关键部位振动信号采集，还包括直升机健康诊断；
所述信号采集及直升机健康诊断包括：
选择并设置多个低频振动传感器，分别采集所述直升机的驾驶舱座椅底板、尾传动轴支座、尾减速器0.1Hz以上的振动信号；
设置振动信号采集模块，集成在所述飞参采集及记录设备中，与各所述低频振动传感器通信连接，采集各所述低频振动传感器的振动信号生成振动数据记录在所述飞参采集及记录设备中；
振动信号分析模块，用于加载所述振动数据与所述飞参采集及记录设备中的飞行数据，对所述振动数据进行快速傅里叶分析，得到所述振动信号的特征频率及其对应幅值。
2.根据权利要求1所述的飞参系统，其特征在于，所述振动信号采集模块用于实现1KHz采样率的振动信号采集。
3.根据权利要求2所述的飞参系统，其特征在于，所述振动信号采集模块接口电路基于高通滤波器以及巴特沃斯滤波器滤除所述振动信号中的直流分量以及高频干扰。
4.根据权利要求3所述的飞参系统，其特征在于，所述振动信号分析模块检测出的幅值是否超出所述直升机的机体特征频率幅值极限。
5.根据权利要求4所述的飞参系统，其特征在于，所述振动信号分析模块还用于基于所述幅值极限评估所述振动信号中是否存在所述直升机的非机体特征频率。
6.根据权利要求5所述的飞参系统，其特征在于，所述振动信号分析模块还用于还用于在评估所述振动信号中存在非机体特征频率时生成故障预警。
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