用于数字飞控系统的飞行器结构控制耦合试验装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于飞行器地面试验设备技术领域，公开了一种用于数字飞控系统的飞行器结构控制耦合试验装置和方法，装置包括互联接线盒、扫频仪、主控PC机、PXI系统、信号输入系统和信号适配系统，主控PC机通过互联接线盒与PXI系统和信号适配系统连接，PXI系统连接扫频仪，信号输入系统连接PXI系统的输入端，PXI系统的输出端连接信号适配系统；离散输入通过互联接线盒接入本试验装置，飞行器的惯导与信号输入系统连接，飞行器的飞控计算机与信号适配系统连接。本发明专利技术通过中心化的主控PC机对试验中的数据进行存储和管理，在试验过程中绘制激励数据、反馈数据和FTI数据及数据对比图，更好地支撑型号研制工作中结构控制耦合试验的高效进行。行。行。

【技术实现步骤摘要】
用于数字飞控系统的飞行器结构控制耦合试验装置和方法


[0001]本专利技术属于飞行器地面试验设备
，涉及一种飞行器耦合试验装置，具体涉及用于数字飞控系统的飞行器结构控制耦合试验装置和方法。

技术介绍

[0002]数字飞控系统在开展CT试验时使用了扫频仪、信号发生器、示波器、ITF、DIF、FTI、MDS等分离的仪器和设备。
[0003]FTI是飞行参数记录设备，ITF是综合测试设备，用于模拟飞行器的飞行环境，DIF是综合开发设备，MDS是模型开发调试系统。
[0004]试验中仪器和设备的参数设置工作量大，耗时耗力，且数据采集、存储及处理采用简单MATLAB脚本进行，数据处理不规范且效率低。同时，扫频仪产生与使用的信号都是模拟量，而数字飞控系统接口均为数字信号，需要在分离的设备间进行数字与模拟信号转换，进一步使得试验复杂化。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术提供了用于数字飞控系统的飞行器结构控制耦合试验装置和方法，这是一种高度集成化、自动化的结构控制耦合试验装置，适用于数字飞控系统。
[0006]本专利技术的技术方案是：
[0007]用于数字飞控系统的飞行器结构控制耦合试验装置，包括互联接线盒、扫频仪、主控PC机、PXI系统、信号输入系统和信号适配系统，主控PC机通过互联接线盒与PXI系统和信号适配系统连接，PXI系统连接扫频仪，信号输入系统连接PXI系统的输入端，PXI系统的输出端连接信号适配系统；离散输入通过互联接线盒接入本试验装置，飞行器的惯导与本试验装置的信号输入系统连接，飞行器的飞控计算机与本试验装置的信号适配系统连接。
[0008]进一步的，互联接线盒、扫频仪、主控PC机、PXI系统、信号输入系统和信号适配系统全部部署并固定于一个一体化标准机柜中。
[0009]用于数字飞控系统的飞行器结构控制耦合试验方法，使用如上所述的用于数字飞控系统的飞行器结构控制耦合试验装置，具体包括以下步骤：
[0010]步骤一，在主控PC机中对离散输入设备进行连接、运行及停止的控制，完成试验构型需要的外部支持环境及记录环境的配置，根据图形化的扫频仪控制需求生成配置请求并通过网络发送给PXI系统；
[0011]步骤二，PXI系统根据配置请求，远程接管扫频仪的面板操作设置激励源，并传输、存储和显示扫频仪的扫频结果数据；
[0012]步骤三，信号输入系统对惯导数据采集接收后进行处理，并通过串口以惯导数据包格式发送给PXI系统；
[0013]步骤四，PXI系统从惯导数据包中提取扫频反馈信号并传给扫频仪，再接收扫频仪
的扫频激励信号并进行处理后以串口形式发送给信号适配系统，并在PXI系统中对涉及到的数据和伯德图打包通过网络发送给主控PC机；
[0014]步骤五，信号适配系统将来自于PXI系统的扫频激励信号、离散输入设备的串口和离散信号适配为飞控计算机输入信号要求，并将从飞控计算机发出的信号适配为离散输入设备能够接收使用的串口数据；
[0015]步骤六，主控PC机获取PXI系统、离散输入设备中产生的数据，并进行存储、画图分析。
[0016]进一步的，步骤一中的离散输入设备包括ITF、FTI和DIF。
[0017]进一步的，主控PC机是整个结构控制耦合试验的控制中枢，装有主控管理软件，主控管理软件包括节点管理模块、试验数据管理模块、数据显示分析模块和通信管理模块。
[0018]进一步的，节点管理模块用于对试验环境中的ITF、DIF、FTI、MDS和PXI系统节点设备进行网络通讯参数的配置，以及节点连接状态的控制，过程是首先进行待连接设备的参数配置，通过对ITF、DIF、FTI、MDS和PXI系统中驻留软件进行适配，开发具有网络通信功能的模块并提供对驻留软件进行设置与控制的接口，并将适配软件运行在各节点设备。
[0019]进一步的，试验数据管理模块用于对试验激励数据、试验反馈数据、FTI数据和测试结果数据进行获取与存储。
[0020]进一步的，数据显示分析模块用于对存储的试验数据进行图形化的分析，包括试验数据绘图：对试验激励数据、试验反馈数据和FTI数据进行图形绘制；还包括试验数据对比分析：对试验激励数据和试验反馈数据内容采用伯德图进行自动对比分析判断。
[0021]进一步的，通信管理模块用于与试验环境中的节点设备进行数据通信，主控PC机与DIF、FTI、ITF、RXI、MDS模块分别采用TCP方式进行通讯，主控管理软件作为客户端，DIF、FTI、ITF、RXI、MDS分别作为服务器。
[0022]进一步的，PXI系统用于完成对扫频仪的控制和对惯导数据的收发，扫频仪处理的数据为模拟信号，PXI系统将数据在发送给扫频仪之前将数字信号转换为模拟信号；扫频仪提供GPIB总线接口来实现对扫频仪的控制、向扫频仪发送数据、从扫频仪接收数据功能；PXI系统中装有Agilent IO Library驱动用于对扫频仪进行操作控制。
[0023]本专利技术的有益效果是：
[0024]1、本专利技术采用了一体化设计，将众多分离的仪器设备进行了集成，使得结构控制耦合试验过程中的设备连接数量变少，更简单可靠。
[0025]2、本专利技术通过使用主控PC机对各仪器设备的控制及参数配置实现远程控制，实现统一的界面化操作。
[0026]3、本专利技术通过中心化的主控PC机对试验中的数据进行存储和管理，在试验过程中绘制激励数据、反馈数据和FTI数据及数据对比图。
[0027]4、本专利技术的装置和方法减少试验支持人员，提升试验实施的自动化程度和试验数据的管理、辅助分析和处理能力，更好地支撑型号研制工作中结构控制耦合试验的高效进行。
附图说明
[0028]图1是本专利技术试验装置组成图；
[0029]图2是本专利技术试验构型及试验装置内部交联图；
[0030]图3是本专利技术的主控管理软件与各参试设备软件的交互关系图；
[0031]图4是本专利技术实施例的主控管理软件组成图；
[0032]图5是本专利技术实施例的PXI系统控制软件工作原理图；
[0033]图6是本专利技术实施例的激励参数配置界面图；
[0034]图7是本专利技术实施例的主控图形化分析界面图。
具体实施方式
[0035]本部分是本专利技术的实施例，用于解释和说明本专利技术的技术方案。
[0036]根据以往CT试验经验，研发CT试验自动化测试分析设备，达到集中远程控制扫频仪、信号发生器等标准仪器以及ITF、DIF等试验设备，程序化处理数据转换工作，并自动存储和管理试验数据、辅助试验数据曲线绘制和对比分析、辅助设计滤波器等目的。减少试验支持人员，提升试验实施的自动化程度和试验数据的管理、辅助分析和处理能力，支撑型号研制工作中CT试验的高效进行。
[0037]通过将设备互联接线盒、扫频仪、主控PC机、PXI系统、信号输入系统和信号适配系统部署于一体化标准机柜，形成高度集成的结构控制耦合试本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于数字飞控系统的飞行器结构控制耦合试验装置，其特征在于，包括互联接线盒、扫频仪、主控PC机、PXI系统、信号输入系统和信号适配系统，主控PC机通过互联接线盒与PXI系统和信号适配系统连接，PXI系统连接扫频仪，信号输入系统连接PXI系统的输入端，PXI系统的输出端连接信号适配系统；离散输入通过互联接线盒接入本试验装置，飞行器的惯导与本试验装置的信号输入系统连接，飞行器的飞控计算机与本试验装置的信号适配系统连接。2.根据权利要求1所述的用于数字飞控系统的飞行器结构控制耦合试验装置，其特征在于，互联接线盒、扫频仪、主控PC机、PXI系统、信号输入系统和信号适配系统全部部署并固定于一个一体化标准机柜中。3.用于数字飞控系统的飞行器结构控制耦合试验方法，其特征在于，使用如权利要求1或2所述的用于数字飞控系统的飞行器结构控制耦合试验装置，具体包括以下步骤：步骤一，在主控PC机中对离散输入设备进行连接、运行及停止的控制，完成试验构型需要的外部支持环境及记录环境的配置，根据图形化的扫频仪控制需求生成配置请求并通过网络发送给PXI系统；步骤二，PXI系统根据配置请求，远程接管扫频仪的面板操作设置激励源，并传输、存储和显示扫频仪的扫频结果数据；步骤三，信号输入系统对惯导数据采集接收后进行处理，并通过串口以惯导数据包格式发送给PXI系统；步骤四，PXI系统从惯导数据包中提取扫频反馈信号并传给扫频仪，再接收扫频仪的扫频激励信号并进行处理后以串口形式发送给信号适配系统，并在PXI系统中对涉及到的数据和伯德图打包通过网络发送给主控PC机；步骤五，信号适配系统将来自于PXI系统的扫频激励信号、离散输入设备的串口和离散信号适配为飞控计算机输入信号要求，并将从飞控计算机发出的信号适配为离散输入设备能够接收使用的串口数据；步骤六，主控PC机获取PXI系统、离散输入设备中产生的数据，并进行存储、画图分析。4.根据权利要求3所述的用于数字飞控系统的飞行器结构控制耦合试验方法，其特征在于，步骤一中的离散输入设备包括ITF、FTI和DIF。5.根据权利要求3所述的用于数字飞控系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐世军，房元鹏，洪锐，伍良才，刘莉，姜强，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所，
类型：发明
国别省市：