飛參系統(tǒng)校準(zhǔn)方法優(yōu)化

鞏美娟

摘要： 飛參系統(tǒng)是飛行數(shù)據(jù)采集、記錄及應(yīng)用的綜合化系統(tǒng)，飛參數(shù)據(jù)在飛機(jī)研制、試飛、飛行訓(xùn)練、日常機(jī)務(wù)維護(hù)和事故調(diào)查方面有著巨大的應(yīng)用價(jià)值。本文介紹了飛參系統(tǒng)通道校準(zhǔn)的目的，結(jié)合外場(chǎng)工作實(shí)際，優(yōu)化了飛參系統(tǒng)校準(zhǔn)的方法。

Abstract： Flight Data Recorder （FDR） is the integrated system which is centered around the acquisition， recording and application of flight data. The flight data have great value for developing， flight test， training， maintenance and crash investigation of aircrafts. In this paper， the purpose of the adjust method of FDRS is introduced， and according to the actual working condition， it improves the adjust method of FDR.

關(guān)鍵詞： 飛參系統(tǒng)；校準(zhǔn)方法；優(yōu)化

Key words： flight data recorder system；adjust method；improve

中圖分類號(hào)：V216.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）21-0088-02

0 引言

飛參機(jī)載記錄系統(tǒng)的工作方式是通過(guò)各種傳感器將反映飛機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)各系統(tǒng)工作情況及飛機(jī)姿態(tài)的轉(zhuǎn)速、壓力、溫度、航向等非電量信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，經(jīng)過(guò)整幅、濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換后，重新進(jìn)行編碼，存儲(chǔ)在飛參記錄器中。飛行結(jié)束后，在地面利用飛參軟件依據(jù)公式還原飛參數(shù)據(jù)，將記錄器中各參數(shù)對(duì)應(yīng)的電壓值按照傳感器輸出特性進(jìn)行解碼，還原成物理量進(jìn)行回放查看。

飛參所采集、記錄、回放的參數(shù)準(zhǔn)確，對(duì)于判斷系統(tǒng)是否正常工作起著至關(guān)重要的作用。如果數(shù)據(jù)誤差大，所記錄的飛行參數(shù)就不能真實(shí)反映系統(tǒng)工作狀態(tài)，也就不能作為判斷該系統(tǒng)設(shè)備工作狀態(tài)是否良好的依據(jù)，甚至還可能提供錯(cuò)誤的信息，以至于給出錯(cuò)誤的判斷，帶來(lái)安全隱患。

在使用過(guò)程中，由于種種原因，經(jīng)常需更換機(jī)載傳感器和飛參采集器等影響傳感器輸出特性的部件，同型號(hào)不同傳感器的輸出性能也不可能完全一致，并且同一傳感器在使用過(guò)程中輸出特性也可能會(huì)有所改變。為了使地面飛參軟件還原出來(lái)的參數(shù)值準(zhǔn)確，就引入了飛參參數(shù)通道校準(zhǔn)這一概念。

各類機(jī)載傳感器輸出的電壓值雖然可以直接送往飛參采集器采集，但是是否直接使用，取決于飛機(jī)各系統(tǒng)設(shè)計(jì)和需要，如裝有俄制發(fā)動(dòng)機(jī)綜合調(diào)節(jié)器的機(jī)型，飛參記錄的部分發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)如滑油壓力、振動(dòng)值等參數(shù)，其采集裝置在綜合調(diào)節(jié)器內(nèi)部，對(duì)傳感器輸出的電壓進(jìn)行了二次處理，因此，這類參數(shù)值的大小不僅僅取決于傳感器本身，綜合調(diào)節(jié)器也直接影響其值的大小和特性，因此，更換和調(diào)整綜合調(diào)節(jié)器后，也需要進(jìn)行飛參通道校驗(yàn)。

1 應(yīng)用實(shí)例

下面以某型機(jī)的滑油壓力為例，詳細(xì)說(shuō)明一下為什么參數(shù)要進(jìn)行校準(zhǔn)。

在綜合調(diào)節(jié)器的加力控制模塊中，最大及最小滑油壓力信號(hào)生成器設(shè)定了固定不變的告警電壓值，對(duì)應(yīng)滑油壓力為1.4kg/cm2和3.8kg/cm2，通過(guò)判斷滑油壓力測(cè)量器輸出電壓值是否滿足設(shè)定的條件輸出告警信號(hào)。

在加力控制模塊滑油壓力測(cè)量裝置中設(shè)置了6號(hào)和7號(hào)（對(duì)應(yīng)內(nèi)部電阻為R6和R7）兩個(gè)調(diào)整螺釘，其中6號(hào)螺釘用于調(diào)整特性曲線的偏轉(zhuǎn)，7號(hào)調(diào)整螺釘用于調(diào)整特性曲線的平行移動(dòng)。順時(shí)釘方向旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺釘一圈使滑油壓力測(cè)量值增加0.02kg/cm2，對(duì)應(yīng)的飛參記錄值也增加了0.02kg/cm2，而滑油壓力的實(shí)際值度沒(méi)有發(fā)生變化。（圖1）

這個(gè)過(guò)程實(shí)際上是通過(guò)調(diào)整內(nèi)部電位計(jì)，使測(cè)量裝置輸出的電壓值增大了。而電壓值和物理值的關(guān)系由飛參采集器決定，顯然調(diào)整后改變了飛參記錄的電壓值與物理值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

如果現(xiàn)有綜合調(diào)節(jié)器測(cè)量裝置最大滑油壓力在3.8kg/cm2告警時(shí)對(duì)應(yīng)的電壓值為4.5V，現(xiàn)在根據(jù)需要調(diào)整為在3.6kg/cm2進(jìn)行告警，地面加壓為3.6kg/cm2時(shí)，通過(guò)調(diào)整綜合調(diào)節(jié)器上螺釘至告警燈亮即可，綜合調(diào)節(jié)器滑油測(cè)量裝置此時(shí)輸出的電壓值為4.5V，未調(diào)整前3.6 kg/cm2對(duì)應(yīng)的電壓值肯定是小于的4.5V，調(diào)整的實(shí)質(zhì)是把3.6 kg/cm2對(duì)應(yīng)的電壓值調(diào)高到4.5V，改變了其對(duì)應(yīng)關(guān)系，此時(shí)，飛參通道需要進(jìn)行校驗(yàn)，使飛參記錄值與滑油壓力的實(shí)際值一致。具體數(shù)據(jù)示例見表1。

2 優(yōu)化實(shí)施過(guò)程

下面以發(fā)動(dòng)機(jī)滑油壓力的校準(zhǔn)為例，介紹一下發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)校準(zhǔn)的優(yōu)化過(guò)程：

在滑油壓力參數(shù)校準(zhǔn)過(guò)程中，首先把滑油導(dǎo)管與滑油壓力傳感器脫開，并與滑油壓力裝置連接好，然后利用地面加壓裝置改變傳感器腔內(nèi)的壓力，腔內(nèi)油壓由滑油壓力裝置上的壓力表指示，傳感器信號(hào)經(jīng)過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)器結(jié)算成直流信號(hào)后，輸入綜合調(diào)節(jié)器滑油壓力測(cè)量裝置內(nèi)；

在此過(guò)程中需飛參工作人員將外場(chǎng)檢測(cè)處理連接飛機(jī)，當(dāng)滑油壓力裝置改變傳感器腔內(nèi)的壓力時(shí)，通過(guò)查看外場(chǎng)檢測(cè)處理機(jī)，實(shí)時(shí)記錄下采集到的滑油壓力的電壓值，此種方法可以檢測(cè)傳感器及其線路是否正常；該過(guò)程全程需要地面站人員進(jìn)行監(jiān)控，在監(jiān)控過(guò)程中，需工作人員將外場(chǎng)檢測(cè)處理機(jī)上刷新顯示的各個(gè)狀態(tài)下的電壓值記錄下來(lái)，由于此步驟完全憑人力操作，且需機(jī)務(wù)工作人員與飛參人員密切配合，有產(chǎn)生人為誤差的可能性，且耗費(fèi)人力。

為了優(yōu)化校準(zhǔn)過(guò)程的流程，采取從飛參快取卡中讀取校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的方法，具體實(shí)話過(guò)程如下：

實(shí)施校準(zhǔn)工作時(shí)，為便于數(shù)據(jù)查找，將飛參記錄卡數(shù)據(jù)清空后安裝到飛機(jī)上。檢查飛參系統(tǒng)通電記錄時(shí)，座艙內(nèi)指示燈顯示正常。地面工作人員正常進(jìn)行以上滑油壓力校準(zhǔn)過(guò)程中。為保證飛參校準(zhǔn)記錄回放時(shí)各個(gè)采樣點(diǎn)滑油壓力顯示的臺(tái)階效果特征明顯，使用地面加壓裝置加壓時(shí)需在每個(gè)物理量的采樣點(diǎn)保持10秒鐘左右的停留時(shí)間；然后將采樣點(diǎn)的物理量記錄下來(lái)。

快取卡取下來(lái)后，首先要使用處理軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)還原，由于傳感器特性不會(huì)有較大改變，所以使用未校準(zhǔn)軟件查看滑油壓力的物理量顯示值與校線更改后還原出來(lái)的實(shí)際值差別并不是很大，可以快速找到明顯的臺(tái)階時(shí)間段，并記錄下各個(gè)采樣點(diǎn)的時(shí)間；然后利用原碼解算軟件查看該時(shí)間點(diǎn)的電壓值度記錄下來(lái)。飛參工作人員將物理量和對(duì)應(yīng)的電壓值輸入地面處理軟件的校準(zhǔn)庫(kù)，即可保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確還原。優(yōu)化前后的具體流程如圖2所示。

3 結(jié)束語(yǔ)

各類參數(shù)的準(zhǔn)確回放對(duì)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)的監(jiān)控有重大意義，保證飛參系統(tǒng)記錄數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度，才能確保飛參系統(tǒng)發(fā)揮應(yīng)有的作用。本文主要針對(duì)連續(xù)量校驗(yàn)的目的進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，并在此基礎(chǔ)上提出了飛參系統(tǒng)校準(zhǔn)的優(yōu)化過(guò)程，可減少人力、物力投入，提高了校準(zhǔn)數(shù)據(jù)輸入的準(zhǔn)確性，對(duì)飛參機(jī)務(wù)外場(chǎng)校準(zhǔn)工作有指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉長(zhǎng)衛(wèi)，董偉凡，楊全法，楊崗軍.基于AT89C52單片機(jī)的飛行參數(shù)記錄系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2006（19）.

[2]清華大學(xué)電子學(xué)教研組編.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].高等教育出版社，2006.

[3]肖建德編.飛行數(shù)據(jù)/話音記錄器-黑匣子[M].國(guó)防工業(yè)出版社，1993.