研祥工控机在航空飞行测试系统中的应用
发布时间：2011-04-21
来源：中国自动化网
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研祥工控机
导读：
一、系统概述： 随着工业计算机科技快速发展，研祥工控产品已广泛应用于军工、雷达、车载、电子信息干扰、电子对抗、工业现场、机载（航空）、舰载（航海）等领域中，此次主要举例研祥工控在飞机防冰系统飞行试...
一、系统概述：
随着工业计算机科技快速发展，研祥工控产品已广泛应用于军工、雷达、车载、电子信息干扰、电子对抗、工业现场、机载（航空）、舰载（航海）等领域中，此次主要举例研祥工控在飞机防冰系统飞行试验测试系统中的应用。
该飞机试验测试参数繁多，状态复杂，变化快，测试精度高，而且测试系统性能要求很高。比较传统的航空测试方法是先采用磁带记录机将需要测试的参数按一定的格式和次序以磁迹的形式记录下来，然后等飞行结束后，根据磁带上的磁迹与预先设定好的参数对应关系，参数进行物理还原，数据处理及分析。这种方法有以下几个缺点：
1、据采集与数据处理彻底脱离，在测试过程中无法诊断测试结果是否合理，测试过程不直观，难以确定测试系统是否正常；
2、在测试参数复杂多样的情况下在后期数据处理时参数的对应关系复杂；
3、由于不能实时监测参数的物理值，难以判断测试系统工作的正确性，故不能有效利用飞行时间，增加试飞成本，设备成本昂贵，性能价格比低。
二、系统的工作原理及硬件结构组成
系统采用研祥工控产品IPC-810工控整机，多功能采集卡ISA-HG16AD，信号调整端子板PCLD-789D，显示器PDS-1501组成的处理系统，其结构框图如图1所示：
采集部分选用研祥工控ISA-HG16AD多功能数据采集控制卡，该卡有16路单端/8路差分A/D输入通道，12位100KHz采样速率，同时板上还具有2路双缓冲模拟量输出通道和16路数字量输入/输出等功能。
在该试验中，传感器的信号很小，而且信号的大小量程差别较大，那么选择合适的前端信号调理板为数据采集板提供满足量程及精度要求的输入信号也变得非常重要。在系统中，我们选用了4块研祥工控ISA-HG16AD多功能数据采集卡配合4块PCLD-789D信号调整端子板作为ISA-HG16AD的前端信号调理端子板，对各种传感器的信号进行调理。该板具有16路差动输入通道；通道增益从1到1000可设定。
此次飞行测试中，需要测试的参数共为42个，其中，温度参数18个，测试要求每秒钟1次，测量精度±1摄氏度；压力参数14个，测试要求每秒4次，测量精度±5%；电流、电压参数各1个，测量精度±1%，四个流量参数可转化成4个压力和4个压差参数，同时要求每个测量周期不少于5分钟。
试验状态复杂，整个系统试验要求在飞机地面滑行和空中飞行两种状态下进行。在地面滑行时，飞行发动机工作状态有单发和双发空中慢车、巡航以及爬升等状态，而且还要完成180度急转弯。在空中飞行试验中，分正常飞行和极限飞行两种状态，在正常飞行时，以300Km/h的速度分别在2Km,4Km,6Km 高度巡航飞行，检查并考核防冰系统的功能以及对飞机仰角姿态的影响，以上的测试环境给测试系统提出了严格的抗震动、抗加速度、抗超重、失重以及具备高速运动时能可靠运行的要求。
飞行防冰系统的各个分系统本身并不是连续工作的，而是按照一定的周期循环工作的，周期最长的为三分钟，最短的仅为一分钟，这就要求参数的测量值的连续有效的，测试数据本身不能出现断续或丢失现象。
三、系统评价
整套数据采集系统的软硬件开发时间短，投资少，见效快，开发方便，按时完成防冰系统飞行试验的全部数据采集和处理工作；同时该系统功能完善，性能稳定，可靠性高，适用性好也得到了认可和好评，取得了很好的时间效益和社会效益。
整套测试系统在机上的装备，并没有经过特殊的加工处理，体现研祥工控产品的抗冲击、抗震动能力，同时在机上运行过程中也没发现采集系统对飞机或飞机对采集系统产生明显的干扰，充分显示了研祥产品优良的EMC和EMI性能。
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