一種無人直升機(jī)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種無人直升機(jī)振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括機(jī)載通信設(shè)備，地面通信控制設(shè)備，傳感器，采集儀和分析儀，主要工作原理是傳感器將原始感應(yīng)信號(hào)傳送給采集儀，采集儀將感應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并發(fā)送給分析儀，分析儀通過快速分析公式計(jì)算得出結(jié)果，將結(jié)果與預(yù)設(shè)極限值進(jìn)行比對(duì)并判斷是否需通過機(jī)載通信設(shè)備傳輸給地面通信控制設(shè)備；本發(fā)明提供的這種在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠讓地面操控人員實(shí)時(shí)的掌握無人直升機(jī)的飛行狀態(tài)，給飛機(jī)的維護(hù)提供了極大地便利，專門的數(shù)據(jù)分析方式可以快速的從背景噪聲中提取出各部件的狀態(tài)信息，并按照設(shè)定程序?qū)⑺璧男畔l(fā)送給底面操作人員來確定無人直升機(jī)的安全性能和持續(xù)適航能力。
【專利說明】一種無人直升機(jī)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，具體來講是一種無人直升機(jī)振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，屬于飛行設(shè)備監(jiān)控【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]直升機(jī)的飛行控制主要是通過多個(gè)旋轉(zhuǎn)部件的協(xié)同作用來實(shí)現(xiàn)的，而這些高速旋轉(zhuǎn)的部件受到氣流或機(jī)械的摩擦，往往會(huì)產(chǎn)生高頻的振動(dòng)，高頻的振動(dòng)會(huì)造成旋轉(zhuǎn)部件、結(jié)構(gòu)和電子電氣設(shè)備的磨損和實(shí)效，嚴(yán)重的振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致災(zāi)難性的飛機(jī)結(jié)構(gòu)破壞，因此一般的直升飛機(jī)都設(shè)有振動(dòng)監(jiān)控裝置來避免事故發(fā)生；無人直升機(jī)是直升機(jī)中的一種，由于體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和風(fēng)險(xiǎn)損失小，因此越來越受到各國(guó)企業(yè)和軍隊(duì)的重視和推廣，但是由于無人直升機(jī)是遠(yuǎn)程操控，在使用時(shí)也存在著振動(dòng)現(xiàn)象，必須使用監(jiān)測(cè)裝置才能獲知飛機(jī)的實(shí)時(shí)狀況，但是目前在無人直升機(jī)領(lǐng)域上并沒有相關(guān)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以使用，而且無人直升機(jī)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)與普通直升機(jī)有較大區(qū)別，因此需要針對(duì)無人直升機(jī)的特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種結(jié)構(gòu)輕便，狀態(tài)識(shí)別快速、準(zhǔn)確的無人直升機(jī)振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明解決以上技術(shù)問題的技術(shù)方案:
[0005]一種無人直升機(jī)振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括:
[0006]機(jī)載通信設(shè)備，主要作用是發(fā)射經(jīng)過分析處理的振動(dòng)信號(hào)；
[0007]地面通信控制設(shè)備，接收機(jī)載通信設(shè)備發(fā)送來的實(shí)時(shí)振動(dòng)信號(hào)，以圖形或聲音形式實(shí)現(xiàn)報(bào)警、提示及演示無人直升機(jī)的空中飛行實(shí)時(shí)振動(dòng)情況；
[0008]傳感器，設(shè)在無人直升機(jī)的一處或多處機(jī)身上，感應(yīng)機(jī)身各處的位移、速度和加速度；
[0009]采集儀，將傳感器感應(yīng)到的各種信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并傳遞給分析儀，所述采集儀主要由抗混濾波、數(shù)模轉(zhuǎn)換和DSP處理器組成；所述抗混濾波和DSP處理器的截止頻率為所述采集儀最大采樣頻率的1/2.56倍，阻帶衰減:一 120dB/0ct，平坦度0.05dB/0ct ；
[0010]分析儀，對(duì)采集儀傳輸過來的電信號(hào)與預(yù)設(shè)的極限值進(jìn)行比對(duì)判斷，如果傳輸過來的電信號(hào)沒有超出預(yù)設(shè)的極限值，則不觸發(fā)其他動(dòng)作；如果傳輸過來的電信號(hào)超出預(yù)設(shè)的極限值，分析儀將分析結(jié)果通過機(jī)載通信設(shè)備發(fā)送至地面通信控制設(shè)備。
[0011]本發(fā)明進(jìn)一步限定的技術(shù)方案為:
[0012]進(jìn)一步的，分析儀主要對(duì)采集儀傳輸過來的電信號(hào)進(jìn)行平均譜分析來得到該處的振動(dòng)幅值:取采集儀傳輸過來的電信號(hào)的平穩(wěn)段根據(jù)快速分析公式做快速分析，將所有數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)譜按一定的平均方式平均后得到平均譜，為減少泄漏，對(duì)輸入信號(hào)加漢寧窗處理(漢寧窗Hanning，可以看成是升余弦窗的一個(gè)特例，漢寧窗可以看作是3個(gè)矩形時(shí)間窗的頻譜之和，或者說是3個(gè)sine (t)型函數(shù)之和，而括號(hào)中的兩項(xiàng)相對(duì)于第一個(gè)譜窗向左、右各移動(dòng)了 n/τ，從而使旁瓣互相抵消，消去高頻干擾和漏能，適用于非周期性的連續(xù)信號(hào)。)；
[0013]漢寧窗計(jì)算公式:
【權(quán)利要求】
1.一種無人直升機(jī)振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:包括: 機(jī)載通信設(shè)備，主要作用是發(fā)射經(jīng)過分析處理的振動(dòng)信號(hào)； 地面通信控制設(shè)備，接收機(jī)載通信設(shè)備發(fā)送來的實(shí)時(shí)振動(dòng)信號(hào)，以圖形或聲音形式實(shí)現(xiàn)報(bào)警、提示及演示無人直升機(jī)的空中飛行實(shí)時(shí)振動(dòng)情況； 傳感器，設(shè)在無人直升機(jī)的一處或多處機(jī)身上，感應(yīng)機(jī)身各處的位移、速度和加速度；采集儀，將傳感器感應(yīng)到的各種信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并傳遞給分析儀，所述采集儀主要由抗混濾波、數(shù)模轉(zhuǎn)換和DSP處理器組成；所述抗混濾波和DSP處理器的截止頻率為所述采集儀最大采樣頻率的1/2.56倍，阻帶衰減:一 120dB/0ct，平坦度0.05dB/0ct ； 分析儀，對(duì)采集儀傳輸過來的電信號(hào)與預(yù)設(shè)的極限值進(jìn)行比對(duì)判斷，如果傳輸過來的電信號(hào)沒有超出預(yù)設(shè)的極限值，則不觸發(fā)其他動(dòng)作；如果傳輸過來的電信號(hào)超出預(yù)設(shè)的極限值，分析儀將分析結(jié)果通過機(jī)載通信設(shè)備發(fā)送至地面通信控制設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人直升機(jī)振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述分析儀主要對(duì)采集儀傳輸過來的電信號(hào)進(jìn)行平均譜分析來得到該處的振動(dòng)幅值:取采集儀傳輸過來的電信號(hào)的平穩(wěn)段根據(jù)快速分析公式做快速分析，將所有數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)譜按一定的平均方式平均后得到平均譜，為減少泄漏，對(duì)輸入信號(hào)加漢寧窗處理； 漢寧窗計(jì)算公式:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人直升機(jī)振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述傳感器主要分布在無人直升機(jī)的離尾管末端IOOmm處(靠近尾旋翼系統(tǒng)一端)、主軸根部(主齒輪箱頂蓋上)、陀螺底板(靠近陀螺安裝位置5_處)、飛控箱底板(靠近飛控箱安裝位置5_處)、起落架滑橇(離前端IOOmm處)等能反映無人直升機(jī)振動(dòng)水平的關(guān)鍵部位。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人直升機(jī)振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述采集儀還包含動(dòng)態(tài)信號(hào)測(cè)試所需的信號(hào)調(diào)理器、直流電壓放大器、低通濾波器、抗混濾波器和16位A/D轉(zhuǎn)換器，所述采集儀的最大采樣頻率為IOOkHz。
【文檔編號(hào)】G01H17/00GK103822699SQ201410031774
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2014年1月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月23日
【發(fā)明者】張遜, 姜年朝, 焦志文, 戴勇, 宋軍, 張志清 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍總參謀部第六十研究所