CN116087995A - 一种基于北斗系统的航空发动机健康管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于北斗系统的航空发动机健康管理系统,涉及航空发动机健康管理领域,包括北斗机载系统和地面管理系统,北斗机载系统用于采集待管理飞行器的状态参数并生成通信报文,北斗机载系统还用于获取待管理飞行器的位置信息生成定位信息报文,北斗机载系统还用于采用北斗卫星无线电测定业务中的定位与通信功能将通信报文和定位信息报文发送到地面管理系统;地面管理系统用于解析接收到的通信报文,获得待管理飞行器的状态参数,地面管理系统还用于解析接收到的定位信息报文,生成待管理飞行器的飞行轨迹;状态参数包括待管理飞行器信息与航空发动机的参数信号。本发明降低了通信成本,提高了对待管理飞行器监控的实时性。
Description
技术领域
本发明涉及航空发动机健康管理技术领域,特别是涉及一种基于北斗系统的航空发动机健康管理系统。
背景技术
2020年7月31日,中国自主研发的北斗三号全球卫星导航系统正式开通使用,北斗三号标称空间星座由3颗地球静止轨道(GEO)卫星、3颗倾斜地球同步轨道(IGSO)卫星和24颗中圆地球轨道(MEO)卫星组成。北斗卫星导航系统(BDS)采用卫星无线电导航业务(RNSS)和卫星无线电测定业务(RDSS)双模结构体制,不但具有全球定位系统(GPS)等系统的导航、定位和授时功能,同时还提供双向短报文通信服务。
航空发动机作为飞机的“心脏”,其性能优劣将直接决定飞机的安全状况。为了飞行的安全性,必须使航空发动机长期处于健康状态。但是,航空发动机造价昂贵,航空公司不可能对其进行频繁更换,只能通过日常维护来保持发动机的安全性。
当前主流航空发动机健康管理系统的机载端系统与地面端系统主要借助飞机通讯寻址和报告系统(ACARS)进行数据实时传输。尽管ACARS数据链传输技术应用已经比较成熟,但仍存在作用距离受限、环境受限等弊端,并且ACARS需要地面站的支持,这就避免不了高成本的地面站建设。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于北斗系统的航空发动机健康管理系统,降低了通信成本,提高了对待管理飞行器监控的实时性。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
一种基于北斗系统的航空发动机健康管理系统,包括北斗机载系统和地面管理系统,所述北斗机载系统部署在待管理飞行器,所述北斗机载系统用于采集所述待管理飞行器的状态参数并生成通信报文,所述北斗机载系统还用于获取所述待管理飞行器的位置信息生成定位信息报文,所述北斗机载系统还用于采用北斗卫星无线电测定业务中的定位与通信功能将所述通信报文和所述定位信息报文发送到所述地面管理系统;所述地面管理系统用于解析接收到的所述通信报文,获得所述待管理飞行器的状态参数,所述地面管理系统还用于解析接收到的所述定位信息报文,生成所述待管理飞行器的飞行轨迹;所述状态参数包括所述待管理飞行器信息与航空发动机的参数信号。
可选地,所述北斗机载系统包括参数采集单元、机载中央处理器单元和北斗机载硬件单元;所述机载中央处理器单元分别与所述参数采集单元与所述北斗机载硬件单元连接;所述北斗机载硬件单元包括北斗机载用户机和机载天线;
所述参数采集单元用于采集所述待管理飞行器的航空发动机的状态参数;
所述机载中央处理器单元用于根据所述状态参数生成所述通信报文,根据所述待管理飞行器的位置信息生成定位信息报文,并将所述通信报文和所述定位信息报文发送到所述北斗机载用户机;
所述北斗机载用户机用于将所述通信报文和所述定位信息报文通过所述机载天线发送到所述地面管理系统。
可选地,所述参数采集单元包括传感器模块、信号处理模块和数据传输接口,所述传感器模块包括温度传感器、振动传感器、压力传感器和滑油颗粒传感器;
所述温度传感器用于采集所述航空发动机的温度信号,所述振动传感器用于采集所述航空发动机的振动信号,所述压力传感器采集所述航空发动机的压力信号,所述滑油颗粒传感器用于采集所述航空发动机的滑油颗粒特征信号;
所述信号处理模块用于接收所述传感器模块发送的传感器信号,对所述振动信号进行特征提取获得振动特征参数,对所述滑油颗粒特征信号进行特征提取获得轴承磨损特征参数;所述传感器信号包括所述温度信号、所述振动信号、所述压力信号和所述轴承磨损信号;所述信号处理模块还用于将处理后的传感器信号通过所述数据传输接口发送到所述机载中央处理器单元,所述处理后的传感器信号包括所述温度信号、所述压力信号、所述振动特征参数和所述轴承磨损特征参数。
可选地,所述机载中央处理器单元包括通信报文生成模块和定位申请模块;
所述通信报文生成模块用于基于飞行器信息与处理后的传感器信号,根据固定报文协议,按照通信申请报文格式生成所述通信报文;
如图4所示,所述通信申请报文格式包括按顺序排列的用户地址、通信类型、报文传输方式和报文通信内容;所述报文通信内容包括处理后的传感器信号和飞行器信息,所述飞行器信息包括飞行器注册号、飞行器类型、空速值和高度值;
所述定位申请模块用于发出定位申请指令,并根据所述定位申请指令自动将所述待管理飞行器的位置信息按照固定报文协议生成定位信息报文;
所述位置信息包括飞行器定位时刻数据、大地经纬度数据、大地的高程数据与高程异常值。
可选地,所述北斗机载用户机还用于当接收每个所述通信报文和所述定位信息报文的反馈信息;所述反馈信息包括是否发送成功,以及发送失败后的失败原因,所述失败原因包括信号未锁定、发射被抑制、发射频度未到和校验码错误。
可选地,所述北斗机载用户机包括IC卡,所述IC卡用于存储所述北斗机载用户机的通信ID地址,当所述机载中央处理器单元发送IC检测指令时,所述北斗机载用户机向所述机载中央处理器单元输出IC信息语句,所述IC信息语句包括用户机特征、通信等级和通信ID地址。
可选地,所述地面管理系统包括地面中央处理器单元和北斗地面硬件单元;
所述北斗地面硬件单元包括北斗指挥机和指挥机天线;
所述北斗指挥机用于通过所述指挥机天线接收所述通信报文和所述定位信息报文,并将接收到的所述通信报文和所述定位信息报文发送到所述地面中央处理器单元;
所述地面中央处理器单元用于分别对所述通信报文和所述定位信息报文进行解析,得到解析后的状态参数和解析后的位置信息。
可选地,所述地面中央处理器单元包括通信报文解析模块、定位解析模块和信息管理单元;
所述通信报文解析模块用于对所述通信报文按照固定报文协议进行解析,从解析后的数据中提取所述状态参数,并将提取到的所述状态参数添加时间戳后存储到所述信息管理单元;
所述定位解析模块用于对定位信息报文所述按照固定报文协议进行解析,得到定位方、位置信息和定位时间,并将解析得到的所述定位方、所述位置信息和所述定位时间存储到所述信息管理单元。
可选地,所述地面中央处理器单元还包括位置显示单元,所述位置显示单元用于根据所述定位解析模块解析得到的数据,在地图上显示待管理飞行器的飞行轨迹。
可选地,所述位置显示单元还用于根据所述通信报文解析模块解析得到数据显示待管理飞行器的状态参数。
根据本发明提供的具体实施例,本发明公开了以下技术效果:
本发明采用北斗卫星无线电测定业务中的定位与通信功能将北斗机载系统生成的通信报文和定位信息报文发送到地面管理系统,降低了通信成本,提高了对待管理飞行器监控的实时性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,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他的附图。
图1为本发明一种基于北斗系统的航空发动机健康管理系统结构示意图;
图2为本发明北斗机载系统结构示意图;
图3为本发明地面管理系统结构示意图;
图4为本发明通信申请报文格式示例图;
图5为本发明飞机信息通信报文格式示例;
图6为本发明航空发动机状态参数通信报文格式示例。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,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。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做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。
本发明的目的是提供一种基于北斗系统的航空发动机健康管理系统,降低了通信成本,提高了对待管理飞行器监控的实时性。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明一种基于北斗系统的航空发动机健康管理系统结构示意图,如图1所示,一种基于北斗系统的航空发动机健康管理系统,包括北斗机载系统2和地面管理系统3,所述北斗机载系统2部署在待管理飞行器1,所述北斗机载系统2用于采集所述待管理飞行器1的状态参数并生成通信报文,所述北斗机载系统2还用于获取所述待管理飞行器1的位置信息生成定位信息报文,所述北斗机载系统2还用于采用北斗卫星无线电测定业务中的定位与通信功能将所述通信报文和所述定位信息报文发送到所述地面管理系统3;所述地面管理系统3用于解析接收到的所述通信报文,获得所述待管理飞行器1的状态参数,所述地面管理系统3还用于解析接收到的所述定位信息报文,生成所述待管理飞行器1的飞行轨迹;所述状态参数包括所述待管理飞行器1的航空发动机的参数信号。
所述北斗机载系统2应用于机载端(待管理飞行器1),将获取的状态参数进行报文生成,按照北斗频度发送到地面设备(地面管理系统3),以供地面系统进行解析,还可进行连续定位操作,将航迹进行实时显示;所述地面管理系统3应用于地面指挥中心,将接收到的状态参数进行解析并评估,进行定位数据的接收以及航迹的显示。
如图2所示,所述北斗机载系统2包括参数采集单元、机载中央处理器单元和北斗机载硬件单元;所述机载中央处理器单元分别与所述参数采集单元与所述北斗机载硬件单元连接;所述北斗机载硬件单元包括北斗机载用户机、机载天线和用户机电源。
所述参数采集单元用于采集所述待管理飞行器1的航空发动机的状态参数。
所述机载中央处理器单元用于根据所述状态参数生成所述通信报文,根据所述待管理飞行器1的位置信息生成定位信息报文,并将所述通信报文和所述定位信息报文发送到所述北斗机载用户机。
所述北斗机载用户机用于将所述通信报文和所述定位信息报文通过所述机载天线点对点发送到所述地面管理系统3。
用户机电源用于为北斗机载用户机提供电源。
所述参数采集单元包括传感器模块、信号处理模块和数据传输接口,所述传感器模块包括温度传感器、振动传感器、压力传感器和滑油颗粒传感器;
所述温度传感器用于采集所述航空发动机的温度信号,所述振动传感器用于采集所述航空发动机的振动信号,所述压力传感器采集所述航空发动机的压力信号,所述滑油颗粒传感器用于采集所述航空发动机的滑油颗粒特征信号。
滑油颗粒传感器可利用多种电磁技术,通过监测滑油中金属磨粒性质、数目、大小等特征参数,然后根据输出的颗粒特征信号来反映发动机部件磨损情况。滑油颗粒传感器若安装在滑油系统的油路上,即监测油路中一定尺寸范围内金属屑末颗粒通过时产生的特征信号,进而分析磨损程度。
所述信号处理模块用于接收所述传感器模块发送的传感器信号,对所述振动信号进行特征提取获得振动特征参数,对所述滑油颗粒特征信号进行特征提取获得轴承磨损特征参数;所述传感器信号包括所述温度信号、所述振动信号、所述压力信号和所述轴承磨损信号;所述信号处理模块还用于将处理后的传感器信号通过所述数据传输接口发送到所述机载中央处理器单元,所述处理后的传感器信号包括所述温度信号、所述压力信号、所述振动特征参数和所述轴承磨损特征参数。
航空发动机的振动信号是在测振点测量的振动参数的时间历程,为随机信号。振动传感器若采用速度式,即将振动速度转化为振动信号,振动信号处理可以采用频谱分析方法,将信号进行分解,包括有幅值谱、相位谱与功率谱等,比如傅里叶(Fourier)频谱、自功率谱反映了振动信号在频域内的能量分布情况;将信号的功率谱取对数后进行逆Fourier计算得到倒频谱,能够分析信号的周期特征。在计算中,可用采样来的离散时序数据来计算平均值、最大值、最小值、均方根值等这些动态特征值。此外频率分量在不同转速下的一致性、振幅上的是否稳态也可作为分析特征。
油路通过的磨粒大小会影响特征信号幅值变化,磨粒长径比越大,特征信号幅值越大,分析提取就可采用幅域分析方法,对幅域特征参数平均值、最大值、有效值等进行提取。
所述机载中央处理器单元包括通信报文生成模块、定位申请模块和机载系统设置模块。
所述通信报文生成模块用于基于飞行器信息与处理后的传感器信号,根据固定报文协议,按照通信申请报文格式生成所述通信报文。
所述通信申请报文格式包括按顺序排列的用户地址、通信类型、报文传输方式和报文通信内容;所述报文通信内容包括处理后的传感器信号和飞行器信息,所述飞行器信息包括飞行器注册号、飞行器类型、空速值、高度值和飞行状态。
用户地址、通信类型、报文传输方式和报文通信内容通过分隔符区分,如图4所示,分隔符为逗号。
报文通信内容最后还包括CRC校验位。
图5为本发明飞机信息通信报文格式示例;
图6为本发明航空发动机状态参数通信报文格式示例,航空发动机具体为双涡轮风扇发动机。
图5通信申请报文格式为北斗用户机通用4.0协议描述,其中通信申请报文存在固定格式设计,另包含电文内容结构传输用户内容信息,也就是说用户进行自定义格式操作只能在电文内容中进行,飞机信息格式属于电文内容自定义,所以其飞机信息通信报文应包括通信申请固定格式+自定义飞机信息电文内容格式。
航空发动机状态参数通信报文格式与飞机信息通信报文类似,除了通信申请固定格式外,航空发动机状态参数报文格式由用户定义,所以其整个航空发动机状态参数报文包括通信申请固定格式+自定义航空发动机状态参数电文内容格式。
所述定位申请模块用于发出定位申请指令,并根据所述定位申请指令自动将所述待管理飞行器1的位置信息按照固定报文协议生成定位信息报文。
所述位置信息包括飞行器定位时刻数据、大地经纬度数据、大地的高程数据与高程异常值。
所述北斗机载用户机还用于当接收每个所述通信报文和所述定位信息报文的反馈信息;所述反馈信息包括是否发送成功,以及发送失败后的失败原因,所述失败原因包括信号未锁定、发射被抑制、发射频度未到和校验码错误。
所述北斗机载用户机包括IC卡,所述IC卡用于设定所述北斗机载用户机的通信ID地址,当所述机载中央处理器单元发送IC检测指令时,所述北斗机载用户机向所述机载中央处理器单元输出IC信息语句,所述IC信息语句包括用户机特征、通信等级和通信ID地址。
如图3所示,所述地面管理系统3包括地面中央处理器单元和北斗地面硬件单元。
所述北斗地面硬件单元包括北斗指挥机、指挥机天线和指挥机电源。
指挥机电源为北斗指挥机提供电源。
所述北斗指挥机用于通过所述指挥机天线接收所述通信报文和所述定位信息报文,并将接收到的所述通信报文和所述定位信息报文发送到所述地面中央处理器单元。
所述地面中央处理器单元用于分别对所述通信报文和所述定位信息报文进行解析,得到解析后的状态参数和解析后的位置信息。
所述地面中央处理器单元包括通信报文解析模块、定位解析模块、信息管理单元、位置显示单元、地面系统设置模块。
所述通信报文解析模块用于对所述通信报文按照固定报文协议进行解析,从解析后的数据中提取所述状态参数,并将提取到的所述状态参数添加时间戳后存储到所述信息管理单元。
所述定位解析模块用于对定位信息报文所述按照固定报文协议进行解析,得到定位方、位置信息和定位时间,并将解析得到的所述定位方、所述位置信息和所述定位时间存储到所述信息管理单元。
所述地面中央处理器单元还包括位置显示单元,所述位置显示单元用于根据所述定位解析模块解析得到的数据,在地图上显示待管理飞行器1的飞行轨迹。
信息管理模块包括数据存储模块和数据查询模块。
所述位置显示单元还用于根据所述通信报文解析模块解析得到数据显示待管理飞行器1的状态参数。
位置显示单元包括状态显示模块和位置显示模块。
状态显示模块用于显示待管理飞行器1的状态参数。
位置显示模块用于在地图上显示待管理飞行器1的飞行轨迹。
北斗机载系统2具体操作流程,包括以下步骤:
步骤1:打开用户机电源,机载系统设置模块中设置好波特率、数据位、停止位等参数后打开串口,连接北斗机载用户机,然后对系统进行初始操作。具体过程为:
1)检查数据传输接口,确认传感器模块正常工作,将采集数据初始化。
2)每台北斗用户机都会带有独立IC卡,即拥有独立通信ID地址,由于系统自检语句需要ID地址录入,所以机载中央处理器单元需要提前发送IC检测指令,北斗机载用户机接收到语句指令后向机载中央处理器单元输出IC信息语句,包括用户机特征、通信等级、本机ID地址等。
3)机载中央处理器单元向北斗机载用户机发送系统自检语句指令,北斗机载用户机根据语句中所设置频度进行自检信息输出,自检信息包括IC卡状态、硬件状态、电池电量、入站状态、功率状况等,自检频度为0即单次系统自检。
步骤2:作为参数采集单元的主要部分,传感器模块中包括了温度传感器、振动传感器、压力传感器、滑油颗粒传感器。通过合理分布传感器位置进行航空发动机关键部位参数信号的采集,将采集的传感器信号发送到信号处理模块,并在信号处理前进行信号有效性验证,从而降低因传感器降级或失效对后续单元数据可靠性的影响。对于振动、滑油磨粒等对信号处理功能要求高的传感器信号应导出其特征参数。信号处理模块处理完成后将状态参数由数据传输接口发送给通信报文生成模块。
步骤3:通信报文生成模块接收到状态参数后,首先确定通信信息类别,当为“报文通信”时,用户地址为收信方地址,即该系统地面北斗指挥机ID地址,电文长度为串口传输的电文有效长度。为了地面指挥机能够获取飞机基本信息并进行数据匹配,在电文内容中加入飞机信息,内容包括飞机注册号、飞机类型、空速值、高度值、飞行状态等,飞机信息部分与航空发动机状态参数部分由标志位进行区分,通过系统设计格式生成完整通信报文。报文最后部分为CRC校验位,地面接收通信信息时CRC标志位会表示此次信息CRC校验是否正确,以保证通信报文传输的准确性。
步骤4:进行“通信申请”操作,通信类型包括:点对点、通播、长消息,其中指挥用户机才可以用通播形式向下属用户进行通信。通信类别又分为:普通和特快,其中特快优先级最高,属于紧急服务。通信报文生成模块将所生成的“通信申请”报文通过串口发送到北斗机载用户机,北斗机载用户机通过机载天线点对点形式发送至地面接收。
步骤5:在定位申请模块进行“定位申请”操作,实现连续定位申请方式有两种:一种通过设置“定位申请”报文中的入站频度,入站频度为0时表示单次定位申请,另一种则是使用本地定时器循环发送单次定位申请。两种方式都可以在本步骤进行应用,以达到整个系统对于获取飞机位置信息的频度要求。进行“定位申请”操作后,定位信息会自动输出到北斗机载用户机与北斗指挥机,其中定位信息报文为固有格式,位置数据包括飞机定位时刻数据、大地经纬度数据、大地的高程数据与高程异常值。
步骤6:北斗机载用户机所有北斗短报文信息的发送均会得到反馈信息,反馈信息会直接表明是否发送成功,以及失败后的反馈,包括信号未锁定、发射被抑制、发射频度未到、CRC错误等原因。
地面管理系统3具体操作流程,包括以下步骤:
步骤1:打开指挥机电源,地面系统设置模块中设置好波特率、数据位、停止位后打开串口,连接北斗指挥机,然后对系统进行初始操作。具体过程为:
1)地面中央处理器单元向北斗指挥机发送IC检测指令语句,北斗指挥机接收到语句指令后进行IC信息输出,即地面中央处理器单元读取IC信息语句,其中包括本机ID地址、通播ID地址、用户机特征、加密标志、下属用户总数等。
2)地面中央处理器单元向北斗指挥机发送系统自检指令语句,北斗指挥机根据语句中设置频度输出IC卡状态、硬件状态、电池电量、入站状态、功率状况等自检信息。
3)连接数据存储模块,将数据存储模块中飞机信息数据表、航空发动机状态参数数据表与定位信息数据表进行初始化。
步骤2:北斗指挥机接收到“通信信息”报文后通过串口发送到通信报文解析模块,通信报文解析模块按照固定报文协议进行解析并提取飞机信息与航空发动机状态参数,然后通过数据存储模块存入对应的数据表,每条完整报文解析数据整合为一组并为每组数据添加时间戳来记录数据的时效性。
步骤3:地面管理系统3要对状态参数进行分析以评估航空发动机运行状态,通过数据查询模块提取航空发动机状态参数数据表内容,将每组数据同步到状态显示模块,在状态显示模块中建立各项显示窗口,温度、转速等数值以曲线的形式进行显示,以门限为依据,分别对各项有效数据进行特征分析。状态显示模块另可导入关于健康管理的其他有效参数信息来辅助分析诊断,如发动机总工作时长、发动机单次工作时长、通信报文接收次数等。
步骤4:在北斗机载用户机进行“定位申请”后,地面定位解析模块根据接收到的“定位信息”报文进行解析得到定位方、经纬度数据、高程值、定位时间,数据存储模块将解析后信息存入对应的定位信息数据表,“定位信息”报文中“精度”为一档时表示定位精度为20m,二档则表示定位精度为100m。
步骤5:位置显示模块从飞机信息与定位信息数据表中提取所需数据,在地图上显示飞机图元并形成轨迹,地图可任意拖动与比例缩放。飞机图元内容包括飞机注册号、飞行高度、飞行速度等基本信息,可以根据航空发动机状态参数分析结果进行图元颜色区分,将图元分为三种颜色:“绿色”、“黄色”、“红色”。“绿色”表示航空发动机状态正常,即无参数出现异常情况;“黄色”表示航空发动机状态异常,即有一项参数出现异常情况;“红色”则表示航空发动机状态紧急异常,即有两项或更多项参数出现异常情况。位置显示模块中地图部分考虑地面系统相对位置固定、网络信号稳定,可采用在线地图,以能够得到地图的及时更新。
步骤6:将飞行轨迹数据按航线号进行标记,设定对于数据存储模块的计划性访问,后台可通过数据查询模块提取航线数据并进行航迹回放,即把某一航线轨迹以一定速度再现出来,有助于将航空发动机运行状态与飞机运行状态综合进行分析与评估。
本发明基于北斗的航空发动机健康管理系统利用北斗RDSS定位与通信功能,将航空发动机状态参数进行实时空地传输,并进行北斗机载系统连续定位申请操作,以实现地面系统对于飞行信息连续获取与航迹显示功能,提高了航空发动机运行安全性。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种基于北斗系统的航空发动机健康管理系统,其特征在于,包括北斗机载系统和地面管理系统,所述北斗机载系统部署在待管理飞行器,所述北斗机载系统用于采集所述待管理飞行器的状态参数并生成通信报文,所述北斗机载系统还用于获取所述待管理飞行器的位置信息生成定位信息报文,所述北斗机载系统还用于采用北斗卫星无线电测定业务中的定位与通信功能将所述通信报文和所述定位信息报文发送到所述地面管理系统;所述地面管理系统用于解析接收到的所述通信报文,获得所述待管理飞行器的状态参数,所述地面管理系统还用于解析接收到的所述定位信息报文,生成所述待管理飞行器的飞行轨迹;所述状态参数包括所述待管理飞行器信息与航空发动机的参数信号。
2.根据权利要求1所述的基于北斗系统的航空发动机健康管理系统,其特征在于,所述北斗机载系统包括参数采集单元、机载中央处理器单元和北斗机载硬件单元;所述机载中央处理器单元分别与所述参数采集单元与所述北斗机载硬件单元连接;所述北斗机载硬件单元包括北斗机载用户机和机载天线;
所述参数采集单元用于采集所述待管理飞行器的航空发动机的状态参数;
所述机载中央处理器单元用于根据所述状态参数生成所述通信报文,根据所述待管理飞行器的位置信息生成定位信息报文,并将所述通信报文和所述定位信息报文发送到所述北斗机载用户机;
所述北斗机载用户机用于将所述通信报文和所述定位信息报文通过所述机载天线发送到所述地面管理系统。
3.根据权利要求2所述的基于北斗系统的航空发动机健康管理系统,其特征在于,所述参数采集单元包括传感器模块、信号处理模块和数据传输接口,所述传感器模块包括温度传感器、振动传感器、压力传感器和滑油颗粒传感器;
所述温度传感器用于采集所述航空发动机的温度信号,所述振动传感器用于采集所述航空发动机的振动信号,所述压力传感器采集所述航空发动机的压力信号,所述滑油颗粒传感器用于采集所述航空发动机的滑油颗粒特征信号;
所述信号处理模块用于接收所述传感器模块发送的传感器信号,对所述振动信号进行特征提取获得振动特征参数,对所述滑油颗粒特征信号进行特征提取获得轴承磨损特征参数;所述传感器信号包括所述温度信号、所述振动信号、所述压力信号和所述轴承磨损信号;所述信号处理模块还用于将处理后的传感器信号通过所述数据传输接口发送到所述机载中央处理器单元,所述处理后的传感器信号包括所述温度信号、所述压力信号、所述振动特征参数和所述轴承磨损特征参数。
4.根据权利要求3所述的基于北斗系统的航空发动机健康管理系统,其特征在于,所述机载中央处理器单元包括通信报文生成模块和定位申请模块;
所述通信报文生成模块用于基于飞行器信息与处理后的传感器信号,根据固定报文协议,按照通信申请报文格式生成所述通信报文;
所述通信申请报文格式包括按顺序排列的用户地址、通信类型、报文传输方式和报文通信内容;所述报文通信内容包括处理后的传感器信号和飞行器信息,所述飞行器信息包括飞行器注册号、飞行器类型、空速值和高度值;
所述定位申请模块用于发出定位申请指令,并根据所述定位申请指令自动将所述待管理飞行器的位置信息按照固定报文协议生成定位信息报文;
所述位置信息包括飞行器定位时刻数据、大地经纬度数据、大地的高程数据与高程异常值。
5.根据权利要求2所述的基于北斗系统的航空发动机健康管理系统,其特征在于,所述北斗机载用户机还用于当接收每个所述通信报文和所述定位信息报文的反馈信息;所述反馈信息包括是否发送成功,以及发送失败后的失败原因,所述失败原因包括信号未锁定、发射被抑制、发射频度未到和校验码错误。
6.根据权利要求2所述的基于北斗系统的航空发动机健康管理系统,其特征在于,所述北斗机载用户机包括IC卡,所述IC卡用于存储所述北斗机载用户机的通信ID地址,当所述机载中央处理器单元发送IC检测指令时,所述北斗机载用户机向所述机载中央处理器单元输出IC信息语句,所述IC信息语句包括用户机特征、通信等级和通信ID地址。
7.根据权利要求1所述的基于北斗系统的航空发动机健康管理系统,其特征在于,所述地面管理系统包括地面中央处理器单元和北斗地面硬件单元;
所述北斗地面硬件单元包括北斗指挥机和指挥机天线;
所述北斗指挥机用于通过所述指挥机天线接收所述通信报文和所述定位信息报文,并将接收到的所述通信报文和所述定位信息报文发送到所述地面中央处理器单元;
所述地面中央处理器单元用于分别对所述通信报文和所述定位信息报文进行解析,得到解析后的状态参数和解析后的位置信息。
8.根据权利要求1所述的基于北斗系统的航空发动机健康管理系统,其特征在于,所述地面中央处理器单元包括通信报文解析模块、定位解析模块和信息管理单元;
所述通信报文解析模块用于对所述通信报文按照固定报文协议进行解析,从解析后的数据中提取所述状态参数,并将提取到的所述状态参数添加时间戳后存储到所述信息管理单元;
所述定位解析模块用于对定位信息报文所述按照固定报文协议进行解析,得到定位方、位置信息和定位时间,并将解析得到的所述定位方、所述位置信息和所述定位时间存储到所述信息管理单元。
9.根据权利要求8所述的基于北斗系统的航空发动机健康管理系统,其特征在于,所述地面中央处理器单元还包括位置显示单元,所述位置显示单元用于根据所述定位解析模块解析得到的数据,在地图上显示待管理飞行器的飞行轨迹。
10.根据权利要求9所述的基于北斗系统的航空发动机健康管理系统,其特征在于,所述位置显示单元还用于根据所述通信报文解析模块解析得到数据显示待管理飞行器的状态参数。
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