飞机导线故障的定位方法技术

本发明专利技术公开了一种飞机导线故障的定位方法。本发明专利技术的飞机导线故障的定位方法包括以下步骤：采用测试探头连接波形发生器及待测导线；采集经探头及待测导线反射的反射信号，对反射信号进行傅立叶变换以得到频响特性；确定补偿区间并拟合频响特性曲线，按照频响特性曲线对反射信号进行频域补偿；对反射信号进行重构，并确定反射信号的采样点位置；计算阻抗匹配系数以修正得到入射信号的准确的采样点位置；根据入射信号和反射信号的采样点位置计算飞机导线故障的位置。本发明专利技术的飞机导线故障的定位方法，通过对接入探头造成的信号衰减进行数字补偿，以及通过阻抗匹配系数对入射信号采样点位置进行补偿，实现了对飞机导线故障位置的准确定位。

Positioning method for aircraft wire fault

The invention discloses a method for positioning an airplane lead fault. Aircraft cable fault positioning method of the invention comprises the following steps: connecting wire to be measured by the waveform generator and test probe; reflection signal acquisition by probe and measured conductor reflection, the reflected signals of Fu Liye transform to obtain the frequency response characteristics; determine the compensation range and frequency response curve fitting, according to the frequency response curve of frequency compensation the reflected signal; to reconstruct the reflected signal, and determining the reflected signal sampling points; calculating the impedance matching coefficient to correct the incident signal sampling location accurately; according to the calculation of aircraft cable fault location of sampling points of incident and reflected signals of the position. Aircraft cable fault location method of the invention, the signal attenuation due to access probe digital compensation, and the coefficient on the incident signal sampling point location is compensated by the impedance matching, to achieve accurate positioning of the aircraft cable fault location.

【技术实现步骤摘要】
飞机导线故障的定位方法
本专利技术涉及导线故障诊断的
，尤其涉及一种飞机导线故障的定位方法。
技术介绍
飞机导线是为飞机电子系统提供动力和控制信号的重要装置，广泛分布于各种型号的飞机中。随着飞机机龄的增长，飞机导线长期在复杂的环境中工作，极易出现绝缘层磨损、老化、腐蚀等故障，最终导致飞机导线短路和断路，为飞机的安全埋下隐患。由此可见，飞机导线能否良好工作将直接关系到飞机飞行的安全，因此，对飞机导线的故障诊断与定位是非常重要的。然而，导线在飞机中分布结构复杂，故障测试点分布于飞机中各个部分，有些测试点距离导线故障测试仪器距离较远，而且受制于测试仪器体积及便携程度，导线故障测试仪器不易经常搬运且某些空间无法进入，这些因素使得飞机导线的故障诊断较一般的导线故障诊断而言更为复杂，更难实施。在飞机导线故障的诊断中，需要通过探头对导线故障进行检测。通过加入测试探头，可以解决导线故障定位仪器不易搬运以及空间不足的问题。然而，探头的引入将导致诊断用的入射高频脉冲的衰减，从而加大反射信号的检测难度。另外，由于探头的引入，在探头和待测导线交接处由于阻抗不匹配会产生一个微弱反射信号，这为入射信号的采样点位置的确定也带来了一些困难。上述因素对于飞机导线故障的诊断有着明显的不利影响，尤其会导致对于飞机导线故障的定位不准确。因此，亟需一种新的飞机导线故障的定位诊断方法，以克服上述不利影响，提高故障定位的准确性和精度。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中对于飞机导线故障的定位不准确的缺陷，提出一种飞机导线故障的定位方法。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：本专利技术提供了一种飞机导线故障的定位方法，其特点在于，包括以下步骤：S10、将测试探头的一端与波形发生器相连，另一端同待测导线相连；S20、波形发射器产生并输出高频脉冲形式的源信号，并采集获取经所述探头及待测导线反射的反射信号，对反射信号进行傅立叶变换以获得反射信号的时频特性，并进一步计算得到反射信号的频响特性；S30、针对反射信号的频响特性，利用阈值分析方法确定频响震荡幅度大于频响震荡幅度阈值的频率区间作为补偿区间；S40、根据所述补偿区间按反射信号的频响特性的含参表达式拟合频响特性曲线，按照所述频响特性曲线对反射信号进行频域补偿；S50、对源信号选取窄脉冲信号对反射信号进行重构，所述窄脉冲信号的脉宽落入预设的脉宽区间，并基于重构的反射信号进行采样，确定反射信号的采样点位置；S60、计算阻抗匹配系数，所述阻抗匹配系数为所述测试探头的特性阻抗和待测导线的特性阻抗的比值；S70、确定由所述测试探头和待测导线的阻抗不匹配造成的峰值信号的采样点位置，在此基础上利用所述阻抗匹配系数作为偏移量修正所述峰值信号的采样点位置，以获取入射信号的采样点位置；S80、根据以下公式(1)计算确定飞机导线故障的位置，其中，d为飞机导线故障的位置与所述测试探头之间的距离，P1、P2+σ分别为反射信号和入射信号的采样点位置，σ为所述阻抗匹配系数，(P2+σ-P1)为反射信号和入射信号间间隔的采样点数，v为电流传播速度，m为步骤S50中采样的采样率。较佳地，所述测试探头和待测导线分别包括内导体、外导体、位于内导体和外导体之间的由绝缘介质构成的绝缘层、以及外屏蔽层。较佳地，所述测试探头的主体为同轴电缆。较佳地，所述测试探头包括作为主体的同轴电缆，连接至所述同轴电缆一侧的标准BNC接头，连接至所述同轴电缆另一侧的探针及夹钳，所述探针与所述同轴电缆的内导体相连、所述夹钳与所述同轴电缆的外屏蔽层相连，步骤S10中，将所述标准BNC接头与所述波形发生器相连，所述探针连接至待测导线的内导体，所述夹钳连接至待测导线的外屏蔽层。较佳地，步骤S40中的反射信号的频响特性的含参表达式通过以下步骤计算得到：根据公式(2)计算待测导线的内外导体引起的第一信号衰减分量，根据公式(3)计算所述测试探头的绝缘介质的电导率以及高频损耗引起的第二信号衰减分量，公式(2)、(3)中，f为源信号的频率，K1、K2分别为待测导线的内部导体的信号衰减系数和待测导线的外部屏蔽层的信号衰减系数，D为待测导线的外导体的直径、d为待测导线的内导体的直径，ε为待测导线的绝缘材料的相对介电常数，δ为待测导线的绝缘材料的介质损耗角，其中dB/km为公式(2)、(3)中第一信号衰减分量αr以及第一信号衰减分量αG的单位，然后根据公式(4)得到反射信号的频响特性的含参表达式α(f)，a(f)＝ar(f)+aG(f)(4)。较佳地，步骤S60中采用特性阻抗计算公式(5)分别计算所述测试探头和待测导线的特性阻抗，公式(5)中，特性阻抗为Z，内导体的直径为a，外导体的直径为b，绝缘介质的相对介电常数为ξr，绝缘介质的磁导率为μr。在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本专利技术各较佳实例。本专利技术的积极进步效果在于：本专利技术的飞机导线故障的定位方法，通过对接入探头造成的信号衰减进行数字补偿，以及通过阻抗匹配系数对入射信号采样点位置进行补偿，从而能够对采用任意长度的探头所进行的测量做出准确的补偿，从而能够准确地定位飞机导线故障的位置，并且具备较高的精确度。附图说明图1为本专利技术的较佳实施例的飞机导线故障的定位方法中所采用的测试探头的示意图。图2为本专利技术的较佳实施例的飞机导线故障的定位方法中，修正后的入射信号位置和反射信号位置的示意图。具体实施方式下面结合说明书附图，进一步对本专利技术的优选实施例进行详细描述，以下的描述为示例性的，并非对本专利技术的限制，任何的其他类似情形也都落入本专利技术的保护范围之中。在以下的具体描述中，方向性的术语，例如“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”、等，参考附图中描述的方向使用。本专利技术的实施例的部件可被置于多种不同的方向，方向性的术语是用于示例的目的而非限制性的。根据本专利技术较佳实施例的飞机导线故障的定位方法，包括以下步骤：S10、将测试探头的一端与波形发生器相连，另一端同待测导线相连；S20、波形发射器产生并输出高频脉冲形式的源信号，并采集获取经所述探头及待测导线反射的反射信号，对反射信号进行傅立叶变换以获得反射信号的时频特性，并进一步计算得到反射信号的频响特性；S30、针对反射信号的频响特性，利用阈值分析方法确定频响震荡幅度大于频响震荡幅度阈值的频率区间作为补偿区间；S40、根据所述补偿区间按反射信号的频响特性的含参表达式拟合频响特性曲线，按照所述频响特性曲线对反射信号进行频域补偿；S50、对源信号选取窄脉冲信号对反射信号进行重构，所述窄脉冲信号的脉宽落入预设的脉宽区间，并基于重构的反射信号进行采样，确定反射信号的采样点位置；S60、计算阻抗匹配系数，所述阻抗匹配系数为所述测试探头的特性阻抗和待测导线的特性阻抗的比值；S70、确定由所述测试探头和待测导线的阻抗不匹配造成的峰值信号的采样点位置，在此基础上利用所述阻抗匹配系数作为偏移量修正所述峰值信号的采样点位置，以获取入射信号的采样点位置；S80、根据以下公式(1)计算确定飞机导线故障的位置，其中，d为飞机导线故障的位置与所述测试探头之间的距离，P1、P2+σ分别为反射信号和入射信号的采样点位置，σ为所述阻抗匹配系数，(P2+σ-P1)为反射信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种飞机导线故障的定位方法，其特征在于，包括以下步骤：S10、将测试探头的一端与波形发生器相连，另一端同待测导线相连；S20、波形发射器产生并输出高频脉冲形式的源信号，并采集获取经所述探头及待测导线反射的反射信号，对反射信号进行傅立叶变换以获得反射信号的时频特性，并进一步计算得到反射信号的频响特性；S30、针对反射信号的频响特性，利用阈值分析方法确定频响震荡幅度大于频响震荡幅度阈值的频率区间作为补偿区间；S40、根据所述补偿区间按反射信号的频响特性的含参表达式拟合频响特性曲线，按照所述频响特性曲线对反射信号进行频域补偿；S50、对源信号选取窄脉冲信号对反射信号进行重构，所述窄脉冲信号的脉宽落入预设的脉宽区间，并基于重构的反射信号进行采样，确定反射信号的采样点位置；S60、计算阻抗匹配系数，所述阻抗匹配系数为所述测试探头的特性阻抗和待测导线的特性阻抗的比值；S70、确定由所述测试探头和待测导线的阻抗不匹配造成的峰值信号的采样点位置，在此基础上利用所述阻抗匹配系数作为偏移量修正所述峰值信号的采样点位置，以获取入射信号的采样点位置；S80、根据以下公式(1)计算确定飞机导线故障的位置，

【技术特征摘要】
1.一种飞机导线故障的定位方法，其特征在于，包括以下步骤：S10、将测试探头的一端与波形发生器相连，另一端同待测导线相连；S20、波形发射器产生并输出高频脉冲形式的源信号，并采集获取经所述探头及待测导线反射的反射信号，对反射信号进行傅立叶变换以获得反射信号的时频特性，并进一步计算得到反射信号的频响特性；S30、针对反射信号的频响特性，利用阈值分析方法确定频响震荡幅度大于频响震荡幅度阈值的频率区间作为补偿区间；S40、根据所述补偿区间按反射信号的频响特性的含参表达式拟合频响特性曲线，按照所述频响特性曲线对反射信号进行频域补偿；S50、对源信号选取窄脉冲信号对反射信号进行重构，所述窄脉冲信号的脉宽落入预设的脉宽区间，并基于重构的反射信号进行采样，确定反射信号的采样点位置；S60、计算阻抗匹配系数，所述阻抗匹配系数为所述测试探头的特性阻抗和待测导线的特性阻抗的比值；S70、确定由所述测试探头和待测导线的阻抗不匹配造成的峰值信号的采样点位置，在此基础上利用所述阻抗匹配系数作为偏移量修正所述峰值信号的采样点位置，以获取入射信号的采样点位置；S80、根据以下公式(1)计算确定飞机导线故障的位置，其中，d为飞机导线故障的位置与所述测试探头之间的距离，P1、P2+σ分别为反射信号和入射信号的采样点位置，σ为所述阻抗匹配系数，(P2+σ-P1)为反射信号和入射信号间间隔的采样点数，v为电流传播速度，m为步骤S50中采样的采样率。2.如权利要求1所述的飞机导线故障的定位方法，其特征在于，所述测试探头和待测导线分别包括内导体、外导体、位于内导体和外导体之间的由绝缘介质构成的绝缘层、以及外屏蔽层。3.如权利要求2所述的飞机导线故障的定位方法，其特征在于，所述测试探头的主体为同轴电缆。4.如权利要求2所述的飞机导线故障的定位...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡云芳，卢细菊，马伟泽，韩沛岑，杨庆华，李徐辉，兰弼，
申请(专利权)人：中国商用飞机有限责任公司，上海飞机制造有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31