降落伞动态参数测试数据处理探讨

张方文

摘 要:电、遥测测试的数据处理,在降落伞空投试验中起着至关重要的作用,是降落伞产品研制的基本保证。那么,降落伞动态参数测试数据处理,要科学化软件规范,才能保证降落伞参数的科学性、准确性、可靠性。

关键词:数据处理遥测软件

中图分类号:P288 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)07(c)-0121-01

1 引言

研制降落伞产品,仅有理论设计是不够,还需靠大量的空投试验,用各种测试方法进行数据采集和处理,提供精准、科学规范的降落伞动态参数。目前在降落伞空投试验中,采用电、遥测来测量降落伞的动态参数。电测、遥测是降落伞试验动态参数测试的硬件基本保证;数据处理方法是测试系统采集随降落伞的动态的姿态变化而变化的实时监控的数据;数据处理软件是基于测试数据处理设备及数据处理方法,即要求测试数据处理软件能适应数据处理设备,又能适应数据处理方法。

2 何为数据处理

数据处理分为:数据处理方法、数据处理软件、数据处理设备三个部分。

2.1 数据处理方法

是对数据的采集、存储、检索、加工、变换和传输。

2.2 数据处理软件包括

用以书写处理程序的各种程序设计语言及其编译程序,管理数据文件系统和数据库系统,以及各种数据处理方法的应用软件包来保证数据安全可靠。

2.3 数据处理设备

电测、遥测是采集到的原始数据能真实反映降落伞动态参数的硬件设备。

3 数据处理方法

在降落伞试验测试原始数据处理系统工程和自动控制的基本环节中,对试验中的各种型号、批次的降落伞原始数据进行采集、存储、分析、整理、计算、编辑的加工处理。

3.1 数据的采集、存储、检索、加工、变换和传输

降落伞测试系统:降落伞测试各路模拟信号数据,经过缓冲隔离后,进入A/D进行高速采样。这些数据变换后与GPS定位数据一起复接成下行遥测帧数据流,再进行卷积编码、2CPFSK调制,最后经功放、全向天线发射出去。为了实现数据回放,下行遥测数据同时送存储模块进行存储,任务结束后,遥测编码器通过RS-232将记录数据送到计算机,经计算机数据处理软件处理数据曲线。

在降落伞空投试验过程中,测试系统担负着实时监视各系统的状态(假人降落时,降落伞开伞状态),记录各系统的工作参数(开伞过程中的降落伞的特征数据)的重要任务。并且运用数字信号处理方法和随机数据分析方法,以精选的数学模型和精确的计算公式对全部的原始数据进行加工、纠错、误差修正和计算,并还原成各物理量,对速变参数还要进行各种分析,最终提供满足精度及处理要求的各种数据表格及绘制随时间变化的曲线图等,分析处理意见的文字报告。

3.2 降落伞产品的过载曲线分析处理:

3.2.1 对三向过载进行矢量合成

3.2.2 开伞过载的试验数据按10ms移动平移

3.2.3 数据处理的运行环境

数据处理的方法是根据电测、遥测设备的结构方式、工作方式以及数据的时间空间分布的方式不同,数据处理有不同的方式。不同的处理方式要求不同的硬件和软件支持。以前电测、遥测数据处理软件与它所运行的环境不兼容,则无法正常运行,数据处理软件基于DOS运行环境下可正确记录数据,但在windows下进行时,系统与windows不兼容,占用与分配内存不同,导致出现记录异常,数据丢失的现象。

4 数据处理软件EXCEL

数据处理软件是基于测试数据处理设备及数据处理方法,即要求测试数据处理软件能适应数据处理设备,又能适应数据处理方法。数据处理软件是决定降落伞空投试验的结论的重要的环节之一。数据处理质量好坏、处理速度的快慢,直接影响空投试验的结果,尤其在故障分析更是如此。

随着科学技术的快速的步伐,有许许多多层出不穷的更加合理、更加科学软件,即适应数据处理设备,又适应数据处理方法。我选用是目前最常用的数据处理软件EXCEL,它包括格式,函数与公示,数据透视表,数据分析等具有强大的数据处理功能。只需点击鼠标,选择菜单命令就可以完成大部分工作,可获得我们所需的真实的降落伞动态参数的测试数据,让我们的空投试验任务获得满意的结果。

EXCEL软件为我们提供了一个很直观的数据视窗,把采集到的降落伞各种参数直接输入到表格中,运用它的F(x)函数功能,根据航规要求处理降落伞开伞过程中模拟飞行员人体受力、过载冲击的动态参数等曲线。它能直观的让你看到EXCEL处理数据简单、快捷的方法并提供的数据科学、准确、真实、可靠。

当降落伞空投时,由传感器感受到物理量输入到电测、遥测,采集到的实时数据后,直接存储。试验完毕后做事后数据处理,需修正由该系统产生的误差和干扰,尽可能的给出精确的处理结果;处理要求(按航规的要求),对全部参数做精确处理。最终向设计员提供满足精度及处理要求的个各种数据表格、曲线和曲线异常的分析等处理结果报告。

5 数据处理设备

电测、遥测对数据采集板有较强的控制能力。数据采集板是完成数据采集任务的重要部件。数据处理软件应对采集板的工作状态、工作情况有较强的实时管理能力应实时对数据接口板的复位,状态设置,状态诊断及实时状态查询等能力,从而对数据采集过程中进行有效的监控,便于在出现故障时进行故障分离,及时采取措施进行有效处理。测试信号进行采样编码时可能造成的采样偏差,由于传感器所处环境的改变而造成的标准零位的漂移引起的校准偏差等,对偏差的数据,在事后处理时,我们的电测、遥测在数据输出时,直接可进行合理的修正,以提高数据处理的精度。测试系统的误码精度5%,而计算机在处理时有较强的自纠错能力,能够在数据处理中跳出通信中的误码,以提高真实可信的处理结果。目前我们的电测、遥测为EXCEL软件提供了运行兼容环境。在奔向云计算的时代,以后的电测、遥测硬件与数据处理软件将越来越兼容了。

6 结语

总之,降落伞动态参数测试的数据处理系统工程:数据处理软件是基于测试数据处理设备及数据处理方法,即要求测试数据处理软件能适应数据处理设备,又能适应数据处理方法。

在奔向云计算的时代,以后的电测、遥测硬件与数据处理软件将越来越兼容了,无论是从硬件或软件上都能为我们的测试数据提供一个更科学、更准确、更真实、更可靠的降落伞动态参数。那么,降落伞动态参数测试数据处理要实现科学化软件规范,保证降落伞参数的科学性、准确性、可靠性,将指日可待。