先進飛機電氣系統測控平臺關鍵技術研究

王聰濤 張 賽

石家莊海山實業發展總公司 河北 石家莊 050200

引言

近年來,我國科學技術發展迅速,為飛行事業的發展奠定了良好的基礎,為了能夠保證飛機電氣系統具有安全性和穩定性,需要通過測控平臺對電氣系統進行檢測。因此,進一步提高電氣系統測控成為當前電氣工程師以及相關學者亟需解決的問題。本文通過對飛機電氣系統進行簡單的介紹,并對測控平臺關鍵技術進行深入研究,希望能夠為我國飛行事業的持續發展添磚加瓦,促進我國飛行事業與世界接軌。

一、飛機電氣系統的概念

電氣系統能夠保證電能穩定傳輸和使用,飛機在運行過程中會消耗大量的電能,因此電力設備也相對較多,這些設備可以歸納為三種類型,分別為:生產電能、傳送電能和使用電能,能夠充分滿足這些要求的電力設備總結歸納又可以稱作飛機電氣系統,飛機在運行過程中,導航等系統均需要通過消耗電能才能發揮功能。由此可見,保證電氣系統的安全性是飛機穩定運行的首要條件。

二、先進飛機電氣系統測控平臺的關鍵技術

(一)飛機配電系統整體結構。飛機在運行過程中,可以通過配電系統科學、合理的分配電能,只有充分保證電能從發電系統產生,并傳送到用電設備進行使用,同時二者能夠相互控制和協調,才能充分完成合理分配電能這一目標。隨著科學技術的不斷發展,飛機內部構造也越來越復雜,用電設備也相應增多,用電需求隨之增加,總體而言,飛機配電系統具有一定的復雜性,為了能夠保證配電系統穩定、安全,當前可以通過自動配電、遙控配電、常規配電三種方式對電能進行合理分配。其中常規配電比較適合小型飛機使用。遙控配電具有減輕電網重量的優勢,然而在運行過程中由于散線較多,不能夠完全達到自動化目標,因此使用受到限制。使用較為廣泛的是自動配電,具有良好的可靠性和穩定性,并且可以降低導線用量,是飛機配電未來發展的必然趨勢。

(二)電氣系統的組成結構。當前,先進飛機通常由集中式配電系統、分布式配電系統以及集散式配電系統三種方式組成,我國飛行事業相對于發達國家而言起步較晚,一些理論和實踐知識等方面有待加強,結合國外飛行事業電氣系統組成結構來看,使用較為廣泛的為分布式配電系統。分布式配電系統具有較多優勢,與其他兩種方式相比更加適用于大型飛機,并且具有足夠安全性和穩定性。同時,國外飛行事業通常會使用負載自動管理技術對電能的負載情況進行控制,在一定程度上能夠保證電能的安全使用,將分布式配電系統與負載自動管理技術相結合,能夠充分保證電氣系統安全穩定,國內學者和專家需要結合這一理論進行更加深入的研究,從而促進飛機運行具有可靠性。

(三)電氣系統的具體需求和相關功能。飛機在運行過程中需要消耗較多電能,因此對電氣系統的需求較高,首先需要具備完善的自檢功能,通過自檢功能能夠第一時間發現隱患問題,有利于及時上報以及采取措施解決,從而充分保證電氣系統正常運行,另外,還需具備監控功能,通過監控功能能夠實時監督和控制飛機內部的匯流條,并且可以實現隨時斷開的目標,避免接入外電源引發故障。與此同時還需加強對各級匯流條進行檢測。除此之外,還需具備檢測平臺,通過檢測平臺可以對收集的數據進行及時的分析和總結。為了保證控制電路中的電能荷載穩定,需要對EMPC進行監督控制。從而保證飛機運行具有安全性和穩定性。

(四)科學選取主控制器。隨著科學技術的不斷發展,能夠滿足先進飛機電氣系統需求的控制器有以下兩種:一種為單面機,另一種為數字信號處理器。其中單片機也叫作MSU,具有體積小、易安裝、功能全等優勢,并且種類較多,有良好的兼容性,當前被飛行事業廣泛青睞和使用。雖然單片機具有多重優勢,但是其自身也包含一定的缺陷,具體可以體現在晶振頻率上,與其他控制器相比,單片機晶振頻率較低,因此在運行過程中效率也會相應降低。不適用于較為復雜的計算,如果將其運用到電氣系統中,如果進行復雜數據運算時,需要通過其他設備進行輔助,這也加劇了設備整體的困難性和復雜性。

三、先進飛機電氣系統測控平臺采集和分析數據

(一)采集處理模塊。飛機電氣系統測控平臺采集數據可以分為兩種,分別為:模擬信號和數字信號,二者內置單元與采集形式具有差異性,通常情況下,數字信號采集數據時使用的是GP10模板。模擬信號采集數據時使用的為ADC模板。

(二)交流量采集和處理。采集交流量模擬時,可以通過轉換信息的方式進行,在轉換過程中需要利用硬件設備進行輔助,在轉換過程中,軟件會結合定時系統隨時進行中斷,中斷后重新啟動可以完成電能傳輸和信息接收,完成數據采集后,需要對交流模擬進行儲存和分配。另外,交流量采集過程中還需加強注意信號中斷的過程,要及時和迅速,保證在最短時間內能夠恢復。

四、結語

綜上所述,隨著科學技術的不斷進步,飛行事業的發展規模也越來越大,飛機內部構造隨之復雜,為了能夠充分保證飛機運行安全、可靠,需要對電氣系統進行實時監督和控制,本文通過對先進飛機電氣系統的概念進行介紹,并對電氣系統的結構與功能進行深入分析,另外對測控平臺的數據采集和數據分析進行研究,希望能夠為飛行事業的發展做出貢獻。