至新一代網(wǎng)絡(luò)化試飛測(cè)試技術(shù)創(chuàng)造航空工業(yè)新紀(jì)元

2022年03月02日 17:42:58人氣：84來(lái)源：濟(jì)南辰達(dá)試驗(yàn)機(jī)制造有限公司

　　新一代網(wǎng)絡(luò)化試飛測(cè)試技術(shù)創(chuàng)造航空工業(yè)新紀(jì)元新1代網(wǎng)絡(luò)化試飛測(cè)試技術(shù)創(chuàng)造航空工業(yè)新紀(jì)元時(shí)間：2015⑸⑴8 11:31:00 來(lái)源：儀器儀表交易網(wǎng)

　　大國(guó)博弈，航空工業(yè)的發(fā)展及其技術(shù)成熟是1塊重要砝碼，而能夠支持這塊砝碼質(zhì)量的，就包括試飛測(cè)試技術(shù)。1位國(guó)內(nèi)專家曾評(píng)價(jià)到，試飛測(cè)試技術(shù)是統(tǒng)領(lǐng)試飛技術(shù)的靈魂

　　2012年3月28日，中航工業(yè)專家組宣布：中航工業(yè)試飛中心研制的網(wǎng)絡(luò)化測(cè)試系統(tǒng)攻克了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，集成設(shè)計(jì)的測(cè)試系統(tǒng)功能和性能指標(biāo)滿足型號(hào)試飛測(cè)試的整體要求，技術(shù)水平到達(dá)國(guó)內(nèi)，。幾個(gè)月后，某型機(jī)驗(yàn)證了試飛中心獨(dú)立研制的網(wǎng)絡(luò)化測(cè)試系統(tǒng)。

　　55年來(lái)，我國(guó)的飛行實(shí)驗(yàn)事業(yè)從無(wú)到有，從小到大，從弱到強(qiáng)，獲得了光輝的成績(jī)。如今，試飛中全彩塑料3D打印材料打印出的樣品心的實(shí)力大大增強(qiáng)。與上世紀(jì)90年代相比，試飛測(cè)試和地面監(jiān)控能力成數(shù)量級(jí)地增長(zhǎng);數(shù)據(jù)處理周期從以月計(jì)到以時(shí)、分、乃至秒記。

　　試飛測(cè)試技術(shù)的發(fā)展軌跡

　　試飛測(cè)試技術(shù)主要由試飛測(cè)試參數(shù)傳感器與校準(zhǔn)、試飛機(jī)載測(cè)試、試飛遙測(cè)監(jiān)控、試飛數(shù)據(jù)處理、試飛外部參數(shù)測(cè)試等5個(gè)方面組成，是1個(gè)覆蓋傳感器、信號(hào)調(diào)理、數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)記錄、遙測(cè)傳輸、實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù)處理、光電丈量、影象分析、雷達(dá)電子等多個(gè)專業(yè)的綜合利用技術(shù)，參數(shù)觸及高度、速度、壓力、溫度、力、振動(dòng)、過載、姿態(tài)、位移、角速度、流量、迎角、側(cè)滑角、電流、應(yīng)變、噪聲、空間位置等10幾種類型。而飛行實(shí)驗(yàn)測(cè)試的目的就是獲得數(shù)據(jù)，用以驗(yàn)證被試對(duì)象的各種性能指標(biāo)和對(duì)試飛中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象、狀態(tài)進(jìn)行分析研究。可以說，*的測(cè)試鏈?zhǔn)秋w行實(shí)驗(yàn)的1個(gè)重要的關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。

　　1位美國(guó)試飛員說過，沒有*的測(cè)試技術(shù)保障，就沒有現(xiàn)在的F⑵2、F⑶5，俄羅斯 BOR 系列為高超聲速飛行器和航天飛機(jī)所做出的貢獻(xiàn)也將塵封在檔案袋里。

　　從世界范圍來(lái)看，早的飛行實(shí)驗(yàn)測(cè)試即試飛結(jié)果主要靠試飛員主觀評(píng)述;1910年，飛機(jī)座艙內(nèi)從1個(gè)轉(zhuǎn)速表增加到10個(gè)座艙儀表，試飛員通過讀表得到數(shù)據(jù)并記在他們膝蓋上的卡片上;20世紀(jì)30年代，飛行實(shí)驗(yàn)開始用電影膠片記錄儀表讀數(shù)。第2次世界大戰(zhàn)后，傳感器開始出現(xiàn)，光學(xué)示波器開始使用。50年代開始出現(xiàn)調(diào)頻磁帶記錄器;60年代PCM編碼為主要記錄標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)字磁帶機(jī)開始利用，遙測(cè)技術(shù)亦在此時(shí)得到利用。伴隨測(cè)試裝備和技術(shù)的提升，測(cè)試參數(shù)也從初的幾個(gè)增加到幾10個(gè)、上百個(gè)到后來(lái)的上萬(wàn)個(gè)，乃至到現(xiàn)在的海量數(shù)據(jù)。

　　上世紀(jì)50年代末，我國(guó)的科研試飛事業(yè)剛剛起步，國(guó)內(nèi)對(duì)飛機(jī)試飛測(cè)試還比較陌生。當(dāng)時(shí)，由原蘇聯(lián)專家對(duì)試飛中心的代科研人員進(jìn)行了培訓(xùn)，講義被整理編制成冊(cè)?？恐?本小冊(cè)子，試飛人逐步掌握了試飛參數(shù)測(cè)試方法、測(cè)試儀器配置、測(cè)試方案設(shè)計(jì)、測(cè)試儀器機(jī)上改裝、測(cè)試數(shù)據(jù)判讀處理等。

　　20世紀(jì)60～70年代，我國(guó)的試飛測(cè)試主要依賴于航空自記器和光學(xué)示波器，初步實(shí)現(xiàn)了從手工計(jì)算到計(jì)算機(jī)處理，攝影丈量從定性到定量。同期，美國(guó)的經(jīng)濟(jì)、科技飛速發(fā)展，阿波羅登月計(jì)劃成功，并實(shí)現(xiàn)了影象超遠(yuǎn)距離傳播。70年代中期，試飛中心成功研制出了*臺(tái)調(diào)頻和數(shù)碼磁帶機(jī);遙測(cè)技術(shù)開始投入使用。

　　20世紀(jì)80年代是試飛測(cè)試技術(shù)開始與國(guó)際接軌的時(shí)期。期間引進(jìn)的是個(gè)可編程的PCM數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，丈量參數(shù)達(dá)200個(gè)，速率8K字/秒;測(cè)試參數(shù)達(dá)1000個(gè)，PCM速率達(dá)32K字/秒，實(shí)現(xiàn)了飛行實(shí)驗(yàn)的地面監(jiān)控。這些系統(tǒng)對(duì) 3機(jī)定型和Y7系列適航試飛發(fā)揮了重要作用。同期，試飛中心成功研制出了3代數(shù)碼磁帶機(jī)。

　　20世紀(jì)90年代以來(lái)，我國(guó)的試飛測(cè)試水平得到提高，以ADAS/GDAS研制成功為標(biāo)志，試飛中心的測(cè)試技術(shù)全面進(jìn)入綜合測(cè)試階段，測(cè)試技術(shù)實(shí)現(xiàn)與國(guó)際接軌。ADAS/GDAS系統(tǒng)在當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)拉力試樣處于拉伸狀態(tài)時(shí)在其上裝上引申計(jì)或貼上應(yīng)變片國(guó)內(nèi)攻克了包括3代機(jī)、飛控等1大批專用收集器研制技術(shù)，整套系統(tǒng)*自主綜合、集成和調(diào)試，磁遙視3合1的系統(tǒng)到達(dá)了水平。該系統(tǒng)總采樣率達(dá)8Mb/秒;地面監(jiān)控參數(shù)達(dá)2000個(gè)，總速率達(dá)3MB/S;監(jiān)控顯示畫面約60幅;80的試飛數(shù)據(jù)做到了實(shí)時(shí)和準(zhǔn)實(shí)時(shí)處理。1999年，該系統(tǒng)獲原中航工業(yè)總公司科技進(jìn)步1等獎(jiǎng);2003年，ADAS/GDAS系統(tǒng)出口國(guó)外。

　　以ADAS/GDAS研制成功建立中國(guó)試飛測(cè)試技術(shù)發(fā)展里程碑開始，我國(guó)的測(cè)試系統(tǒng)建設(shè)從交鑰匙工程的成套引進(jìn)方式轉(zhuǎn)為自行進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)、部份測(cè)試裝備自行開發(fā)、自行調(diào)試和系統(tǒng)集成、自行完成鑒定試飛的建設(shè)模式，試飛中心機(jī)載測(cè)試專業(yè)技術(shù)發(fā)展和建設(shè)開始側(cè)重向深度發(fā)展。

　　現(xiàn)今世界試飛測(cè)試技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

　　從美國(guó)F系列飛機(jī)和歐洲空客飛機(jī)機(jī)載測(cè)試系統(tǒng)發(fā)展變遷可以看出，機(jī)載測(cè)試系統(tǒng)由傳統(tǒng)系統(tǒng)構(gòu)架正逐漸向網(wǎng)絡(luò)化方向邁進(jìn)。

　　為了滿足21世紀(jì)的需要，美國(guó)提出了通用機(jī)載儀表系統(tǒng)的發(fā)展計(jì)劃，目的是實(shí)現(xiàn)飛行實(shí)驗(yàn)測(cè)試裝備的標(biāo)準(zhǔn)化、通用性和互換性。CAIS標(biāo)準(zhǔn)頒布后，CAIS總線應(yīng)運(yùn)而生，據(jù)此建立的系統(tǒng)已在F/A⑴8E/F、F⑵2和F⑶5等飛機(jī)上得到成功應(yīng)用。CAIS成功的地方在于它統(tǒng)1了美國(guó)各飛行實(shí)驗(yàn)和鑒定機(jī)構(gòu)之間測(cè)試裝備的使用語(yǔ)言之標(biāo)準(zhǔn)，真正實(shí)現(xiàn)了飛行實(shí)驗(yàn)各機(jī)載測(cè)試分系統(tǒng)之間和與地面數(shù)據(jù)系統(tǒng)間數(shù)據(jù)與信息的高度集成與綜合，提高了飛行實(shí)驗(yàn)效力。

　　空客A380飛行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)收集網(wǎng)的系統(tǒng)組成和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)則比較清晰，系統(tǒng)采取了基于網(wǎng)絡(luò)的4層體系結(jié)構(gòu)，層負(fù)責(zé)傳統(tǒng)的摹擬量、開關(guān)量等信號(hào)的獲得和調(diào)理;第2層完成來(lái)自傳感器層和航空電子總線、1553B總線、串行總線的數(shù)據(jù)收集;第3層為數(shù)據(jù)集合和分配層，通過以太網(wǎng)交換機(jī)完成收集層各收集單元的數(shù)據(jù)集合，并按需要把數(shù)據(jù)分配給數(shù)據(jù)處理、記錄和遙測(cè)裝備;而后的數(shù)據(jù)記錄和分析層則包括雙余度數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

　　但是，更讓人關(guān)注的是美國(guó)實(shí)驗(yàn)中心和項(xiàng)目評(píng)估投資機(jī)構(gòu)于2004年10月啟動(dòng)的增強(qiáng)遙測(cè)綜合網(wǎng)項(xiàng)目開發(fā)計(jì)劃。該計(jì)劃的目的是為實(shí)驗(yàn)場(chǎng)和實(shí)驗(yàn)基地自主發(fā)展綜合增強(qiáng)型遙測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，解決實(shí)驗(yàn)中空地網(wǎng)絡(luò)化、遙測(cè)寬帶、多系統(tǒng)信息融會(huì)分析等問題，由機(jī)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、遙測(cè)射頻傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、地面網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)3部份組成，即建立空天地1體化的遙測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

　　由此推斷，以太網(wǎng)勢(shì)必取代各種專用總線，構(gòu)成新的機(jī)載數(shù)據(jù)收集記錄網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。至此，我們可以清晰地看出國(guó)際上遙測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

　　新1代網(wǎng)絡(luò)化通用機(jī)載測(cè)試系統(tǒng)再開紀(jì)元

　　隨著新型飛機(jī)愈來(lái)愈*、系統(tǒng)愈來(lái)愈復(fù)雜，測(cè)試參數(shù)開始快速增長(zhǎng)，飛行實(shí)驗(yàn)參數(shù)也愈來(lái)愈多，從20世紀(jì)50、60年代幾10個(gè)丈量參數(shù)，到20世紀(jì)80年代上千個(gè)測(cè)試參數(shù)、90年代兩3千個(gè)參數(shù)，進(jìn)入21世紀(jì)預(yù)計(jì)大型客機(jī)機(jī)載收集參數(shù)將到達(dá)20000個(gè)以上。同時(shí)，伴隨著新1代飛機(jī)試飛對(duì)安全性、經(jīng)濟(jì)性和信息化更高的尋求，各種測(cè)試裝備從幾百臺(tái)件猛增到幾千臺(tái)件，1個(gè)架次測(cè)試的數(shù)據(jù)量也從幾10兆字節(jié)增加到上百萬(wàn)兆字節(jié)，傳統(tǒng)的測(cè)試裝備和測(cè)試技術(shù)已沒法滿足現(xiàn)代飛行實(shí)驗(yàn)測(cè)試需求的快速增長(zhǎng)。

　　2011年3月，試飛中心開始著手新1代網(wǎng)絡(luò)化通用機(jī)載測(cè)試系統(tǒng)研制，目前，該項(xiàng)目已通過試飛驗(yàn)證，突破了8大關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)成了1批群，與此同時(shí)并逐漸建立了我國(guó)綜合遙測(cè)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。2014年10月，該項(xiàng)目榮獲中航工業(yè)優(yōu)秀預(yù)研項(xiàng)目獎(jiǎng) 。

　　新1代網(wǎng)絡(luò)化通用機(jī)載測(cè)試系統(tǒng)中的裝備除具有高數(shù)率、大容量、可進(jìn)行智能化管理等優(yōu)勢(shì)，還具有標(biāo)準(zhǔn)化、積木式、通用性等特點(diǎn)，可全面提供飛行實(shí)驗(yàn)遙測(cè)機(jī)載測(cè)另外試裝備解決方案，未來(lái)將逐漸滿足參軍機(jī)到民機(jī)測(cè)試、單系統(tǒng)到全狀態(tài)試飛測(cè)試全范圍的利用需求，為我國(guó)的航空飛行器研制模式開辟了新的歷史紀(jì)元。

　　試飛測(cè)試技術(shù)是1個(gè)由眾多學(xué)科研究組成的系統(tǒng)工程。如今，走進(jìn)試飛中心，測(cè)試成果滿目琳瑯。多種試飛測(cè)試參數(shù)傳感器及天線等已構(gòu)成系列，并成功利用于航空航天試飛領(lǐng)域，助推了國(guó)防現(xiàn)代化進(jìn)程;地面實(shí)時(shí)安全監(jiān)控系統(tǒng)在*開先河，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)控的各類數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，和對(duì)飛機(jī)故障趨勢(shì)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)告警，有效提高了科研試飛安全系數(shù);機(jī)載BD/GPS授時(shí)定位器IRIG-B碼時(shí)間同步精度優(yōu)于4奧妙，技術(shù)標(biāo)新立異，加快了某系統(tǒng)在飛行實(shí)驗(yàn)中的利用步伐。

　　在對(duì)試飛測(cè)試技術(shù)的孳孳探索中，試飛中心以*的機(jī)載光電測(cè)試、地面跟蹤測(cè)試、船載平臺(tái)光電測(cè)試及伴飛光電跟蹤測(cè)試技術(shù)和手段交織構(gòu)成了1張龐大的、無(wú)形的天網(wǎng) ，書寫了騰飛世界、藍(lán)天的光輝，創(chuàng)造了對(duì)標(biāo)國(guó)際、創(chuàng)新發(fā)展的奇跡。不久的將來(lái)，試飛中心勢(shì)必在飛行實(shí)驗(yàn)測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域和國(guó)際同行1較高低。

關(guān)鍵詞：儀器儀表轉(zhuǎn)速表示波器以太網(wǎng)交換機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)

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