飛機健康監測與管理系統技術方案

飛機健康監測與管理系統，包括傳感器矩陣、放大器、信號交換集線器、機載數據采集存儲系統和地面數據維護分析系統，傳感器矩陣包括壓電傳感器和溫度補傳感器，壓電傳感器緊貼在飛機殼體表面，溫度傳感器在飛機殼體表面，放大器設置在飛機內部，信號交換集線器設置在飛機內部，機載數據采集存儲系統設置在飛機內部，信號交換集線器通過電纜與機載數據采集存儲系統連接，地面數據維護分析系統為獨立設備當飛機飛行結束后通過以太網口與機載數據采集存儲系統連接。該系統實現飛機在滑行、飛行的整個過程中，對飛機結構完整性、受力變形情況進行快速準確的健康監測，達到確保飛行安全的目的。

【技術實現步驟摘要】
飛機健康監測與管理系統
本專利技術涉及檢測
，具體地涉及飛機健康監測與管理系統。
技術介紹
飛機在飛行過程中受到氣流等形成對飛機機體產生各種壓力，特別是飛機在做各種機動動作時飛機機體受壓更加明顯，在判斷飛機做各種機動動作飛機機體受壓是否滿足設計要求，飛機整體是否在安全包線范圍內飛行，都是需要對機體受壓情況進行檢測的，以確保飛機的飛行安全。目前對飛機飛行過程中受到空氣氣流影響飛機機體受力產生變化的檢測方式基本上處于空白，或者是單純的安裝幾個壓力傳感器，用以檢測飛機受壓情況。但是這種并不能完全檢測飛機全機受壓情況，且受壓只是飛機飛行的其中之一的目標，受壓時飛機表面溫度變化也是監測重要指標。目前的這種監測方法并沒真實監測飛機飛行過程中的各種指標，達不到掌握飛機安全飛行的目的。
技術實現思路
為解決上述技術問題，本專利技術提供了一種飛機健康監測與管理系統，該系統全面監測了飛機滑行飛機過程中的飛機結構中的相應指標，合理分析管理飛機機體結構受壓的情況，較好的診斷飛機健康狀況，實現飛機健康監測與管理的目標。飛機健康監測與管理系統，包括傳感器矩陣、放大器、信號交換集線器、機載數據采集存儲系統和地面數據維護分析系統，傳感器矩陣包括壓電傳感器和溫度補傳感器，壓電傳感器緊貼在飛機殼體表面，溫度傳感器在飛機殼體表面，放大器設置在飛機內部，信號交換集線器設置在飛機內部，機載數據采集存儲系統設置在飛機內部，壓電傳感器和溫度補傳感器通過電纜與放大器連接，放大器通過電纜與信號交換集線器連接，信號交換集線器通過電纜與機載數據采集存儲系統連接，地面數據維護分析系統為獨立設備當飛機飛行結束后通過以太網口與機載數據采集存儲系統連接。進一步，該飛機健康監測與管理系統的放大器個數為1至50個。通過該技術手段本專利技術取得的有益技術效果為，該系統實現飛機在滑行、飛行的整個過程中，對飛機結構完整性、受力變形情況進行快速準確的健康監測，達到確保飛行安全的目的。該系統具有在線和離線兩種工作模式，可根據實際工作需要選擇工作模式。附圖說明圖1為本專利技術的原理框圖；具體實施方式以下結合附圖對本專利技術的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋專利技術，并非用于限定本專利技術的范圍。飛機健康監測與管理裝備由傳感器矩陣、放大器、信號交換集線器、機載數據采集存儲系統及地面數據維護下載分析系統組成。實現飛機在滑行、飛行的整個過程中，對飛機結構完整性、受力變形情況進行快速準確的健康監測，達到確保飛行安全的目的。本裝備具有在線和離線兩種工作模式，可根據實際工作需要選擇工作模式。傳感器矩陣：由壓電傳感器（黑色）和溫度補傳感器（紅色）組成。工作時壓電傳感器具有主動和被動兩種功能，在主動檢測模式中，硬件可以用來自動產生預先選定的超聲診斷信號，并將其傳送給相鄰的傳感器，根據其相鄰傳感器的響應，可以判斷一個結構中損害位置和大小，材料特性變化等；被動檢測模式時類似于一個內置的超聲無損檢測系統，檢測系統能夠產生最小失真的超聲應力波，結構的變化對該應力波十分靈敏，當一個傳播的應力波遇到結構幾何形狀或材料特性的不連續性，其波形會被反射或散射，通過對多次波分量和特性分量的提取進行判斷，做出飛機健康與否的判定。放大器：飛機健康監測是在面積大、分布距離長的非平面上進行，為了提高監測精度，同時也為了給傳感器提供足夠的輸出功率，讓相鄰的傳感器能夠接收到信號，所以放大器是非常重要的組成部分。信號交換集線器：飛機上要在多處根據關注點面積安裝傳感器矩陣，并且傳感器還要進行分組，所以要將信號通過交換集線器分配到每一個測試點上。機載數據采集存儲系統：為傳感器提供主動掃描激發信號的同時可采集所有傳感器對激勵信號的接收，可作為金屬、復合材料結構主動式健康監測與管理裝備使用。其系統功能及硬件特性如下：①具有校準功能；②傳感器信號收發配對；③數據的實進采集和存儲；④數據可下載（以太網口）；⑤具有報警功能。地面數據維護分析系統：滑行、飛行結束后通過以太網口將飛機健康監測與管理設備的數據下載到用戶地面數據維護分析系統中，對數據進行詳細分析處理，并顯示分析結果。工作原理：飛機健康監測與管理裝備是采用比較法對飛機健康狀態進行監測與管理的，首先應在結構完好的情況下進行結構基準信號采集，將測試數據作為基準數據進行保存。在后續飛機滑行、飛行進的測試數據與基準進行比較，通過信號到達時間的改變、信號幅度的改變、一個新的波分量的增加都意味著一個結構異常的出現，對采集到的信號進行處理和提取關鍵特征，即可用于診斷飛機健康狀況，實現飛機健康監測與管理的目標。上述技術方案僅體現了本專利技術技術方案的優選技術方案，本
的技術人員對其中某些部分所可能做出的一些變動均體現了本專利技術的原理，屬于本專利技術的保護范圍之內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
飛機健康監測與管理系統，其特征在于：所述飛機健康監測與管理系統包括傳感器矩陣、放大器、信號交換集線器、機載數據采集存儲系統和地面數據維護分析系統，所述傳感器矩陣包括壓電傳感器和溫度補傳感器，所述壓電傳感器緊貼在飛機殼體表面，所述溫度傳感器在飛機殼體表面，所述放大器設置在飛機內部，所述信號交換集線器設置在飛機內部，所述機載數據采集存儲系統設置在飛機內部，所述壓電傳感器和溫度補傳感器通過電纜與放大器連接，所述放大器通過電纜與信號交換集線器連接，所述信號交換集線器通過電纜與機載數據采集存儲系統連接，所述地面數據維護分析系統為獨立設備當飛機飛行結束后通過以太網口與機載數據采集存儲系統連接。

【技術特征摘要】
1.飛機健康監測與管理系統，其特征在于：所述飛機健康監測與管理系統包括傳感器矩陣、放大器、信號交換集線器、機載數據采集存儲系統和地面數據維護分析系統，所述傳感器矩陣包括壓電傳感器和溫度補傳感器，所述壓電傳感器緊貼在飛機殼體表面，所述溫度傳感器在飛機殼體表面，所述放大器設置在飛機內部，所述信號交換集線器設置在飛機內部，所述機載數據采集存儲系...

【專利技術屬性】
技術研發人員：董鋒劍，張羽，革文斌，萬海麟，韓承林，
申請(專利權)人：中航貴州飛機有限責任公司，
類型：發明
國別省市：貴州,52