劉建輝 周強(qiáng) 龔川森 杜小陽
摘 要:最近幾年,伴隨科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)發(fā)展,尤其尖端國防技術(shù)飛躍式發(fā)展,無論軍工亦或運輸?shù)确矫?,飛行測試校準(zhǔn)相關(guān)技術(shù)都已經(jīng)變成國外試飛發(fā)展最前沿技術(shù)。測試校準(zhǔn)旨在經(jīng)傳感器,采集器與記錄器等對儀器構(gòu)成測量鏈路做綜合校準(zhǔn)工作,獲得特定條件下帶有可信度測試儀器輸出出入特征,作為飛機(jī)飛行試驗相關(guān)數(shù)據(jù)處理標(biāo)準(zhǔn)。所以,為了確保獲得參數(shù)數(shù)據(jù)可靠準(zhǔn)確,需要對飛行試驗測試設(shè)備予以校準(zhǔn),滿足相應(yīng)條件與要求后,方能裝機(jī)使用。接下來,文章著重對飛行測試校準(zhǔn)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行概述并對其未來發(fā)展趨勢進(jìn)行展望,希望可以為相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展盡自己一份綿薄之力。
關(guān)鍵詞:試飛測試;校準(zhǔn)技術(shù);發(fā)展趨勢
前言
通常所說的飛行試驗指的是基于試飛環(huán)境下所做各類試驗,而飛行測試校準(zhǔn)相關(guān)技術(shù)為測量被測對象相關(guān)參量,把參量信息予以變換、收集、保存、傳遞、處理、校準(zhǔn)與顯示相關(guān)技術(shù),為飛行試驗主要技術(shù)支撐,也為對技術(shù)水平進(jìn)行衡量重要參考指標(biāo)。飛行測試校準(zhǔn)系統(tǒng)為相關(guān)測驗校準(zhǔn)技術(shù)整體反映,從測試校準(zhǔn)技術(shù)不斷進(jìn)步能夠看出測試校準(zhǔn)系統(tǒng)也是在不斷發(fā)展的。最近幾年伴隨通信網(wǎng)絡(luò),民用測試校準(zhǔn)與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)飛躍式發(fā)展,還有飛行試驗對于測試需要逐漸增長,飛行測試校準(zhǔn)相關(guān)技術(shù)發(fā)展速度可謂驚人。而且可以預(yù)見未來飛行試驗當(dāng)中,飛行測試校準(zhǔn)會逐漸趨于主導(dǎo),是保障我國當(dāng)代空中運輸,作戰(zhàn)等系統(tǒng)飛行試驗順利開展,評測與證實實際性能參照標(biāo)準(zhǔn)有力措施。
1 飛行測試校準(zhǔn)目標(biāo)
飛行試驗為對飛機(jī)各類作戰(zhàn)技術(shù)予以驗證與評估相關(guān)過程,飛行試驗旨在對理論予以驗證并同地面實驗結(jié)果做比較,對飛機(jī)使用性能,適航與設(shè)計指標(biāo)等進(jìn)行鑒定。飛機(jī)設(shè)計指標(biāo)均為局部模擬與理論研究基礎(chǔ)上確定,所以需要經(jīng)飛行試驗予以驗證。經(jīng)過裝置于飛機(jī)上實驗儀器與相關(guān)實驗技術(shù)共同協(xié)作,在被測對象上采集大量實驗數(shù)據(jù),并對其予以研究分析,最終成功對飛機(jī)進(jìn)行鑒定。精準(zhǔn)可靠測量飛機(jī)各類參數(shù)為飛行試驗研究之根本,而各類參數(shù)測量需要伴隨測試設(shè)備輔助下完成[1]。校準(zhǔn)研究存在輸出輸入關(guān)系,飛行測試校準(zhǔn)指的是基于特定條件,為保障相關(guān)系統(tǒng)與儀器設(shè)備顯示量值與標(biāo)的物量值和相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)存在量值間關(guān)系操作過程。飛行測試校準(zhǔn)對于飛行試驗占據(jù)著量值傳遞重要位置,通常被視作飛行測試主要技術(shù)支撐,同測試對象設(shè)計值和技術(shù)指標(biāo)接近程度存在直接關(guān)系。所以,飛行測試校準(zhǔn)為一類系統(tǒng)龐雜工程,現(xiàn)如今飛行測試校準(zhǔn)有如下工作步驟需要完成:
首先,在傳感器的靜態(tài)精度方面[2]。對飛行試驗傳感器做靜態(tài)校準(zhǔn)指的是基于規(guī)定實驗條件基礎(chǔ)上,為傳感器配以標(biāo)準(zhǔn)輸出量,對它相應(yīng)輸出量予以測量,得出傳感器遲滯,重復(fù)性,非線性與零位輸出等靜態(tài)參考標(biāo)準(zhǔn)。有的時候還需要做超量程實驗,也就是在校準(zhǔn)的時候,把傳感器輸入超出量程范圍傳感器百分之十五至二十,確定量程超出前提下校準(zhǔn)特征,最終得到傳感器精度研究報告。遵照標(biāo)準(zhǔn)為《試飛測試儀器校準(zhǔn)要求》,其中包含溫度、角速度等十三種飛行試驗參數(shù)。其次,以傳感器的工作機(jī)理作為依據(jù),對相關(guān)校準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行研究與制定。主要參照不同傳感器敏感機(jī)制,對相關(guān)校準(zhǔn)方法進(jìn)行研究,并制定相關(guān)軍用指標(biāo)。對溫度的傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)的時候,無需把裝置放于實際溫度中,而是參照裝置溫度電阻特征結(jié)合精準(zhǔn)電阻箱予以代替,并同采集器聯(lián)校。再次,測試系統(tǒng)內(nèi)傳感器選型與配套。主要參照不同飛行課題,選擇符合安裝形式,測量范疇與課題精準(zhǔn)度傳感器。振動科目在進(jìn)行飛行測試時,應(yīng)當(dāng)參照不同振動類別,比如像環(huán)境振動與顫震等不同種類,對不同信號調(diào)節(jié)與傳感器進(jìn)行選取,不然將可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)失真等嚴(yán)重后果。
2 飛行測試校準(zhǔn)相關(guān)技術(shù)發(fā)展趨勢
首先,靜態(tài)校準(zhǔn)逐漸趨于動態(tài)校準(zhǔn)方向?,F(xiàn)如今用來飛行試驗對參數(shù)進(jìn)行測試的校準(zhǔn)設(shè)備,主要包含各類力校準(zhǔn)儀器,壓力校準(zhǔn)儀器,速率轉(zhuǎn)臺與雙軸轉(zhuǎn)臺等,主要都是將變化緩慢靜態(tài)信號作為主體靜態(tài)校準(zhǔn)形式。但是伴隨飛行領(lǐng)域不斷發(fā)展進(jìn)步,飛機(jī)機(jī)動性能逐漸拓展,對動態(tài)性而且變動很快參數(shù)進(jìn)行測量的時候,單純還是采取以往靜態(tài)指標(biāo)那么就達(dá)不到實際所需,這時候動態(tài)指標(biāo)同樣重要[3]。所以,校準(zhǔn)時對于動態(tài)校準(zhǔn)需求越發(fā)增多。其次,網(wǎng)絡(luò)化為測試校準(zhǔn)相關(guān)技術(shù)發(fā)展形勢所趨。飛行測試校準(zhǔn)系統(tǒng)主要構(gòu)成遙測數(shù)據(jù),試飛數(shù)據(jù)以及事后數(shù)據(jù)的處理系統(tǒng),現(xiàn)如今已經(jīng)逐步呈現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化態(tài)勢,這很大程度上提升飛行測試數(shù)據(jù)處理效率與能力,并極盡可能縮短試飛數(shù)據(jù)的處理期限。而目前機(jī)載測試校準(zhǔn)系統(tǒng)體系構(gòu)造,也正是由總線分布過渡到網(wǎng)絡(luò)分布形式。網(wǎng)絡(luò)化機(jī)載飛行測試校準(zhǔn)系統(tǒng),已經(jīng)打破總線型結(jié)構(gòu)速率僵局,不單在性能與功能等方面滿足試飛對于機(jī)載測試更高追求,而且拓展空間大,配置機(jī)動靈活。并且目前記錄器與采集器等網(wǎng)絡(luò)接口也層出不窮出現(xiàn),更加推動飛行測試校準(zhǔn)相關(guān)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)程的腳步。網(wǎng)絡(luò)化機(jī)載飛行測試校準(zhǔn)系統(tǒng)在國內(nèi)外眾多大中型運輸機(jī)的試飛領(lǐng)域獲得優(yōu)越成績,并且系統(tǒng)研發(fā)成本也得以大幅減少。除此以外,機(jī)載測試校準(zhǔn)數(shù)據(jù)遙測傳遞,也有向網(wǎng)絡(luò)化蔓延態(tài)勢,無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在國內(nèi)外飛行測試校準(zhǔn)等相關(guān)領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用,有望逐漸取代傳統(tǒng)IRIG106遙測標(biāo)準(zhǔn)。在此基礎(chǔ)上我國充分結(jié)合先進(jìn)傳感器、計算機(jī)與電子技術(shù)等,注重投入研發(fā)新型高效能機(jī)載型傳感器與校準(zhǔn)儀器,漸漸脫離向外國進(jìn)口儀器設(shè)備僵局。
再次,新型智能化、陣列化傳感器研發(fā)。陣列化裝置在很多新技術(shù)開發(fā)應(yīng)用中都有所涉及,同類傳感器陣列化,能夠有效憑借余度技術(shù)將測量可靠性提升上去,由數(shù)量邏輯平均對測量結(jié)果穩(wěn)定性予以提升,最終確保測量結(jié)果的可靠性與穩(wěn)定性。不同種類傳感器按陣列方式排列,并不單純局限于測量工作,而是想要得到功能強(qiáng)大控制單元。其四,在誤差分析方面的研究。伴隨飛機(jī)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)逐漸提升以及實驗技術(shù)快速發(fā)展,飛行試驗當(dāng)中要被測量參數(shù)數(shù)量漸漸上漲,對于參數(shù)測量準(zhǔn)確可靠性要求也相應(yīng)提升[4]。所以,對于機(jī)載型傳感器的誤差要求也越發(fā)苛刻,因為它同測試參數(shù)可靠性是存在直接關(guān)系的。因此,對于機(jī)載型傳感器相關(guān)誤差進(jìn)行分析與研究可以稱得上是測試校準(zhǔn)取得可持續(xù)發(fā)展核心所在。其中性能、安裝以及校準(zhǔn)等各個環(huán)節(jié)都可能存在誤差,而這也就需要相關(guān)人員對其抓緊研究并做到對癥下藥。
3 結(jié)束語
綜上所述,經(jīng)對飛行測試校準(zhǔn)相關(guān)技術(shù)歸納總結(jié)以及展望,不難看出該技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀以及未來趨勢。最近幾年時間,我們國家飛行測試相關(guān)技術(shù)取得前所未有發(fā)展空間,甚至已同國際接軌,但是不得不承認(rèn)的是某些方面仍然會有一些欠缺。這就需要相關(guān)工作人員在未來系統(tǒng)建設(shè)與技術(shù)研究方面,將飛行測試校準(zhǔn)相關(guān)技術(shù)未來發(fā)展趨勢視作準(zhǔn)繩,同系統(tǒng)開發(fā)先進(jìn)經(jīng)驗技術(shù)積極借鑒,取人之長補(bǔ)已之短,與時俱進(jìn)積極靈活,盡自己所能為我們國家相關(guān)領(lǐng)域譜寫新的篇章而努力奮斗。
參考文獻(xiàn)
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