試飛測試校準技術及其發(fā)展趨勢

劉建輝　周強　龔川森　杜小陽

摘 要：最近幾年，伴隨科學技術突飛猛進發(fā)展，尤其尖端國防技術飛躍式發(fā)展，無論軍工亦或運輸等方面，飛行測試校準相關技術都已經變成國外試飛發(fā)展最前沿技術。測試校準旨在經傳感器，采集器與記錄器等對儀器構成測量鏈路做綜合校準工作，獲得特定條件下帶有可信度測試儀器輸出出入特征，作為飛機飛行試驗相關數據處理標準。所以，為了確保獲得參數數據可靠準確，需要對飛行試驗測試設備予以校準，滿足相應條件與要求后，方能裝機使用。接下來，文章著重對飛行測試校準相關技術進行概述并對其未來發(fā)展趨勢進行展望，希望可以為相關領域的發(fā)展盡自己一份綿薄之力。

關鍵詞：試飛測試；校準技術；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，而飛行測試校準相關技術為測量被測對象相關參量，把參量信息予以變換、收集、保存、傳遞、處理、校準與顯示相關技術，為飛行試驗主要技術支撐，也為對技術水平進行衡量重要參考指標。飛行測試校準系統(tǒng)為相關測驗校準技術整體反映，從測試校準技術不斷進步能夠看出測試校準系統(tǒng)也是在不斷發(fā)展的。最近幾年伴隨通信網絡，民用測試校準與計算機網絡相關技術飛躍式發(fā)展，還有飛行試驗對于測試需要逐漸增長，飛行測試校準相關技術發(fā)展速度可謂驚人。而且可以預見未來飛行試驗當中，飛行測試校準會逐漸趨于主導，是保障我國當代空中運輸，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準有力措施。

1 飛行測試校準目標

飛行試驗為對飛機各類作戰(zhàn)技術予以驗證與評估相關過程，飛行試驗旨在對理論予以驗證并同地面實驗結果做比較，對飛機使用性能，適航與設計指標等進行鑒定。飛機設計指標均為局部模擬與理論研究基礎上確定，所以需要經飛行試驗予以驗證。經過裝置于飛機上實驗儀器與相關實驗技術共同協(xié)作，在被測對象上采集大量實驗數據，并對其予以研究分析，最終成功對飛機進行鑒定。精準可靠測量飛機各類參數為飛行試驗研究之根本，而各類參數測量需要伴隨測試設備輔助下完成[1]。校準研究存在輸出輸入關系，飛行測試校準指的是基于特定條件，為保障相關系統(tǒng)與儀器設備顯示量值與標的物量值和相應標準存在量值間關系操作過程。飛行測試校準對于飛行試驗占據著量值傳遞重要位置，通常被視作飛行測試主要技術支撐，同測試對象設計值和技術指標接近程度存在直接關系。所以，飛行測試校準為一類系統(tǒng)龐雜工程，現如今飛行測試校準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)校準指的是基于規(guī)定實驗條件基礎上，為傳感器配以標準輸出量，對它相應輸出量予以測量，得出傳感器遲滯，重復性，非線性與零位輸出等靜態(tài)參考標準。有的時候還需要做超量程實驗，也就是在校準的時候，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特征，最終得到傳感器精度研究報告。遵照標準為《試飛測試儀器校準要求》，其中包含溫度、角速度等十三種飛行試驗參數。其次，以傳感器的工作機理作為依據，對相關校準規(guī)范進行研究與制定。主要參照不同傳感器敏感機制，對相關校準方法進行研究，并制定相關軍用指標。對溫度的傳感器進行校準的時候，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合精準電阻箱予以代替，并同采集器聯(lián)校。再次，測試系統(tǒng)內傳感器選型與配套。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度傳感器。振動科目在進行飛行測試時，應當參照不同振動類別，比如像環(huán)境振動與顫震等不同種類，對不同信號調節(jié)與傳感器進行選取，不然將可能導致數據失真等嚴重后果。

2 飛行測試校準相關技術發(fā)展趨勢

首先，靜態(tài)校準逐漸趨于動態(tài)校準方向。現如今用來飛行試驗對參數進行測試的校準設備，主要包含各類力校準儀器，壓力校準儀器，速率轉臺與雙軸轉臺等，主要都是將變化緩慢靜態(tài)信號作為主體靜態(tài)校準形式。但是伴隨飛行領域不斷發(fā)展進步，飛機機動性能逐漸拓展，對動態(tài)性而且變動很快參數進行測量的時候，單純還是采取以往靜態(tài)指標那么就達不到實際所需，這時候動態(tài)指標同樣重要[3]。所以，校準時對于動態(tài)校準需求越發(fā)增多。其次，網絡化為測試校準相關技術發(fā)展形勢所趨。飛行測試校準系統(tǒng)主要構成遙測數據，試飛數據以及事后數據的處理系統(tǒng)，現如今已經逐步呈現網絡化態(tài)勢，這很大程度上提升飛行測試數據處理效率與能力，并極盡可能縮短試飛數據的處理期限。而目前機載測試校準系統(tǒng)體系構造，也正是由總線分布過渡到網絡分布形式。網絡化機載飛行測試校準系統(tǒng)，已經打破總線型結構速率僵局，不單在性能與功能等方面滿足試飛對于機載測試更高追求，而且拓展空間大，配置機動靈活。并且目前記錄器與采集器等網絡接口也層出不窮出現，更加推動飛行測試校準相關技術網絡化進程的腳步。網絡化機載飛行測試校準系統(tǒng)在國內外眾多大中型運輸機的試飛領域獲得優(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，機載測試校準數據遙測傳遞，也有向網絡化蔓延態(tài)勢，無線網絡技術在國內外飛行測試校準等相關領域得以廣泛應用，有望逐漸取代傳統(tǒng)IRIG106遙測標準。在此基礎上我國充分結合先進傳感器、計算機與電子技術等，注重投入研發(fā)新型高效能機載型傳感器與校準儀器，漸漸脫離向外國進口儀器設備僵局。

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開發(fā)應用中都有所涉及，同類傳感器陣列化，能夠有效憑借余度技術將測量可靠性提升上去，由數量邏輯平均對測量結果穩(wěn)定性予以提升，最終確保測量結果的可靠性與穩(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大控制單元。其四，在誤差分析方面的研究。伴隨飛機技術標準逐漸提升以及實驗技術快速發(fā)展，飛行試驗當中要被測量參數數量漸漸上漲，對于參數測量準確可靠性要求也相應提升[4]。所以，對于機載型傳感器的誤差要求也越發(fā)苛刻，因為它同測試參數可靠性是存在直接關系的。因此，對于機載型傳感器相關誤差進行分析與研究可以稱得上是測試校準取得可持續(xù)發(fā)展核心所在。其中性能、安裝以及校準等各個環(huán)節(jié)都可能存在誤差，而這也就需要相關人員對其抓緊研究并做到對癥下藥。

3 結束語

綜上所述，經對飛行測試校準相關技術歸納總結以及展望，不難看出該技術發(fā)展現狀以及未來趨勢。最近幾年時間，我們國家飛行測試相關技術取得前所未有發(fā)展空間，甚至已同國際接軌，但是不得不承認的是某些方面仍然會有一些欠缺。這就需要相關工作人員在未來系統(tǒng)建設與技術研究方面，將飛行測試校準相關技術未來發(fā)展趨勢視作準繩，同系統(tǒng)開發(fā)先進經驗技術積極借鑒，取人之長補已之短，與時俱進積極靈活，盡自己所能為我們國家相關領域譜寫新的篇章而努力奮斗。

參考文獻

[1]梁志國，張大鵬，武騰飛.21世紀航空工業(yè)對計量測試技術的需求分析[J].計測技術，2012，3：1-7.

[2]王玉芳.航空發(fā)動機壓力計量測試的發(fā)展趨勢[J].計測技術，2012，S1：23-25.

[3]陳騏，張勇，徐州.一種新型試飛數據處理系統(tǒng)的應用研究[J].計算機應用與軟件，2010，11：296-298.

[4]成志堯.國內外力學量測試校準技術現狀與趨向[J].測控技術，2012，3：23-25.