航空电子应用软件的分析及其分析验证软件浅析

在航电系统调试，试验，检测等过程中，对航空电子顶层应用软件的正确性进行分析和验证是至关重要的。本文结合某型飞机航电系统的研制实践，主要介绍了对航空电子应用软件进行分析的依据，方法和分析验证软件概况。     

系统形式化分析在AILS研发中的应用

系统形式化分析（system formal analysis）是近些年在航空系统研发中所应用的一种安全评价方法。原理是运用数学建模，对研发航空软件系统所有假设条件下的输入集元素的有效性及系统算法逻辑性进行验证，其本质是假设合理性及算法正确性的数学检验，可弥补传统的模拟、试飞等安全评价手段的局限性，并将逐步成为未来航空系统研发中安全评价的重要步骤和手段。介绍了系统形式化分析在机载横向间隔信息系统（AILS）研发中的安全评价应用，通过假设检验、建模验证AILS告警算法等，给出了该系统的安全性论断并提出了相关建议。     

便携式充电设备检测系统的研究与设计

为了便于充电设备现场检测工作,设计了一种便携式直流充电设备现场检测系统。该系统功能具有完善的测试功能,能够方便的对直流充电设备进行检验测试,完全满足直流充电设备运行检测的需求。该系统具有小型化、便携化的优点,有利于提高现场检测效率,保证了充电设备运行的安全性及稳定性。     

基于小波神经网络航空发动机滑油系统故障诊断方法研究

研究了基于小波神经网络的非线性系统的故障检测和诊断方法.把小波分析与前馈神经网络相融合,并推导出其具体的算法.应用小波神经网络对航空发动机滑油系统进行故障诊断.试验和仿真的结果表明:小波网络应用于故障诊断时具有收敛速度快,对网络输入不敏感等特点,为非线性系统的故障诊断提供了新的理论和方法.     

卫星导航接收机自主完好性监测算法研究

针对航空导航定位高可靠性的要求和GPS接收机观测噪声分布的特点,研究将粒子滤波算法应用于接收机自主完好性监测（RUM）中.通过粒子滤波算法对状态进行精确估计,利用对数似然比建立一致性检验统计量进行故障检测与隔离.对算法进行了数学建模,描述了完整的RAIM算法详细流程.通过实测数据对提出的RAIM算法进行验证,结果表明：粒子滤波算法在非高斯测量噪声情况下可以对GPS接收机状态进行精确的估计,利用对数似然比建立的一致性检验统计量能有效地检测并隔离故障卫星,验证了该算法应用于GPS接收机自主完好性监测的可行性和有效性.     

基于DE-RLSSVM算法的航空发动机传感器故障诊断

为了使约简最小二乘支持向量机(RLSSVM)具有更好的稀疏性和泛化能力,利用微分进化(DE)算法选择RLSSVM的支持向量,提出了DE-RLSSVM算法.在benchmark回归数据集上的仿真试验表明该算法具有很好的稀疏性和泛化能力.然后将该算法用于航空发动机传感器故障的诊断,提出了基于DE-RLSSVM算法的航空发动机传感器故障诊断方法.该方法利用DE-RLSSVM算法对传感器故障进行监测,然后进行定位和隔离.数字仿真结果表明该传感器故障诊断系统能够实现对航空发动机传感器硬故障的检测与隔离.      

安徽省航空复合材料维修工程技术研究中心

正国营芜湖机械厂建有安徽省航空复合材料维修工程技术研究中心,主要承担各型军、民用航空装备先进复合材料结构损伤检测、修理及质量验证技术研发,承接航空复合材料维修领域高新技术产业化、工程化转化相关工作,为工厂深化能力建设和修理保障工作提供了有力保证。中心致力于各型航空装备先进复合材料维修技术研发工作,大力推进损伤检测、评估、修理以及修理质量验证等核心能力建设。拥有X射线计算机扫描系统(CR)、A型/C型超声检测仪等无损检测设备42台,具备各型     

风扇/压气机失稳辨识系统设计与验证

失速和喘振是航空发动机试验中常遇的两类气动失稳现象,为保障发动机零部件试验安全运转,必须对失速喘振信号进行在线检测控制。根据零部件试车台架的需求,设计了失速喘振辨识算法并对影响辨识算法的关键因素进行了分析,通过小型嵌入式系统为硬件平台实现了失稳辨识系统在线检测功能。该失稳辨识系统具有体积小、实时性强、抗干扰能力强的特点。在多个型号零部件试验件的应用表明,该系统能有效识别发动机深度失速和喘振状态,满足航空发动机风扇/压气机对失速喘振在线检测控制的要求,具有较高的工程应用价值。     

V/I电路在航空发动机电子控制器上的应用

在航空发动机控制系统中,存在着大量直流驱动负载,如力矩马达、电液伺服阀等。高精度,高稳定性的直流驱动电路对发动机控制系统的性能有着至关重要的影响。针对以往采用分立元器件设计的电路,精度较低,电路设计复杂,采用集成元器件设计直流驱动电路,提高了系统精度,简化了电路设计,同时降低了设备的重量和体积。     

航空电子系统地面试验中测试系统的综合化、通用化设计

测试系统作为航空电子系统地面试验中的重要设备,为系统试验提供了自动化、数字化的科学手段和结果分析依据。以往的测试系统都是根据具体型号研制的设备,存在着利用率相对低、资源重复、资金浪费严重的情况。根据航空电子系统的构型和现有的技术条件,飞机航空电子系统综合验证试验研制通用的综合测试系统已成为必然。本文介绍了航空电子系统地面试验中测试系统的综合化、通用化设计方法。     

飞机碱性电瓶释压阀压力测试仪的研制

根据飞机维护手册中对碱性电瓶释压阀压力的测试要求,研制成功了一台专用释压阀压力测试仪。讨论了该测试仪的基本机构,气压的产生和压力信号的采集,信号放大器和报警电路的设计方法。     

飞机座舱空气调节分系统测试仪设计

分析了飞机座舱空气调节分系统功能和性能测试需求,设计出由单片机、带RS485总线的工控仪表和程控电阻模块等构成的测试仪,实现对被测对象电源、增／减压电阻和阀门动作时间等重要指标的检测。实际应用表明,测试仪测试指标精确、操作使用简便、性能稳定可靠,能够很好满足空气调节分系统的测试需求。     

High-efficiency aircraft antiskid brake control algorithm via runway condition identification based on an on-off valve array

The aircraft antiskid braking system is an important hydraulic system for preventing tire bursts and ensuring safe take-off and landing. The brake system adjusts the force applied on the brake discs by controlling the brake pressure. Traditional aircraft antiskid braking systems achieve antiskid performance by controlling the braking pressure with an electrohydraulic servo valve. Because the pilot stage of an electrohydraulic servo valve is easily blocked by carbonized hydraulic oil, the servo valve would become a dangerous weak point for aircraft safety. This paper proposes a new approach that uses an on-off valve array to replace the servo valve for pressure control. Based on this new pressure control component, an efficient antiskid control algorithm that can utilize this discontinuous feature is proposed. Furthermore, the algorithm has the ability to identify the runway circumstances. To overcome the discontinuity in the process of using an on-off valve array, the Filippov framework is introduced. The conditions of convergence of the system are also discussed. The results of the digital simulations and the hardware-in-the-loop (HIL) braking experiments are used to verify the efficiency and stability of the proposed control algorithm. The method also proves that the on-off valve array can replace the servo valve perfectly as a new type of antiskid braking pressure control component.     

一种民用飞机后储藏室的构建及适航验证思路

民用飞机的储存设备是飞机运营时需要使用的一类设备,可用于储存乘客、机组人员携带的物品及飞机型号设计中需要使用的设备。阐述了储存设备（隔间）的适航要求,并以某型号民用飞机上的后储藏室为例, 详细地阐述了其构建思路及对相应适航条款的验证思路。     

基于PLC的LVDT试验装置

介绍了PLC控制技术在LVDT试验装置中的应用,结合位移传感器,通过软件巧妙的解决了步进电机的控制和开环系统的"反馈"控制.结果证明,借助于这个试验装置制造的LVDT,完全满足飞机刹车系统的要求.     

民用飞机轮速传感器综述

民用飞机轮速传感器是飞机刹车系统的关键设备,用于刹车系统的防滑控制,防止刹车过程中机轮深度打滑和锁死。简要介绍了国外飞机轮速传感器随防滑刹车系统的发展历史,从工作原理和结构形式等方面阐述了变磁阻式、直流式、霍尔式和光电式四种类型的轮速传感器。目前主流民用飞机(包括A320、A330和波音737、波音747、波音777等机型)均采用变磁阻式轮速传感器,其产品形式多样,属于较为成熟的产品;波音787飞机在大型民用客机上采用了霍尔式轮速传感器,其具有体积小重量轻,响应速度快的优势,具有较好的应用前景;公开资料显示,直流式轮速传感器结构复杂、可靠性较低,在协和号飞机上有应用;光电式轮速传感器对振动环境等要求较高,当前技术水平无法满足机轮处恶劣的振动环境,目前尚无装机产品。     

分布式电推进飞机动力系统评估优化方法

以电推进飞机的动力系统作为研究对象,开展了以下研究工作：采用电力系统潮流计算方法,分析了采用高压直流供电体制的分布式电推进飞机电气系统,模拟了其在稳定运行状态与断路故障状态下的能量流动关系,同时分析了直流电压等级对电气系统的影响。搭建了完整的分布式电推进飞机动力系统仿真模型,依据基于时间和基于高度的飞行剖面,对比分析了纯电推进与涡轮电推进架构在推进功率、推进效率与航程3个评价指标上的优劣。建立了动力系统典型部件的参数化模型,并使用符号规划算法对建立的参数化模型进行了优化计算,比较了传统涡轮推进与涡轮电推进架构下动力系统质量与燃油消耗率间的优化权衡关系。研究结果为分布式电推进飞机混合动力系统的设计提供了有价值的正向设计方法。     

基于PIC＋FPGA飞机直流供电系统设备故障预测研究

针对飞机直流供电系统中直流设备工作情况，本文利用FPGA双进程有限状态机方法控制A／D转换器，快速准确采样多路信号。用模糊理论的建议语言规则，结合PIC单片机的控制优势，从而解决飞机直流供电系统设备故障预测报警。     

飞机数字化全电刹车系统的设计

设计的飞机全电刹车系统,以四无刷直流电机驱动四滚珠丝杠布局的机电作动机架,取代了原来液压刹车的活塞阀门作动机架,电机通过传动装置驱动滚珠丝杠松刹刹车盘实现飞机的刹车。在硬件设计上,刹车控制器的CPU采用TI公司的电机及运动控制专用DSP2407,以满足对控制系统的性能要求;4台无刷直流电机的换相信号由可编程逻辑器件完成;对电机的驱动采用了MOSFET与栅极驱动芯片IR2130组成的功率驱动电路,实现了无刷直流电机的高效驱动。     

Generic functional modelling of multi-pulse auto-transformer rectifier units for more-electric aircraft applications

The Auto-Transformer Rectifier Unit (ATRU) is one preferred solution for high-power AC/DC power conversion in aircraft. This is mainly due to its simple structure, high reliability and reduced kVA ratings. Indeed, the ATRU has become a preferred AC/DC solution to supply power to the electric environment control system on-board future aircraft. In this paper, a general modelling method for ATRUs is introduced. The developed model is based on the fact that the DC voltage and current are strongly related to the voltage and current vectors at the AC terminals of ATRUs. In this paper, we carry on our research in modelling symmetric 18-pulse ATRUs and develop a generic modelling technique. The developed generic model can study not only symmetric but also asymmetric ATRUs. An 18-pulse asymmetric ATRU is used to demonstrate the accuracy and efficiency of the developed model by comparing with corresponding detailed switching SABER models provided by our industrial partner. The functional models also allow accelerated and accurate simulations and thus enable whole-scale more-electric aircraft electrical power system studies in the future.