先进飞机电气系统测控平台关键技术研究

王聪涛 张 赛

石家庄海山实业发展总公司 河北 石家庄 050200

引言

近年来,我国科学技术发展迅速,为飞行事业的发展奠定了良好的基础,为了能够保证飞机电气系统具有安全性和稳定性,需要通过测控平台对电气系统进行检测。因此,进一步提高电气系统测控成为当前电气工程师以及相关学者亟需解决的问题。本文通过对飞机电气系统进行简单的介绍,并对测控平台关键技术进行深入研究,希望能够为我国飞行事业的持续发展添砖加瓦,促进我国飞行事业与世界接轨。

一、飞机电气系统的概念

电气系统能够保证电能稳定传输和使用,飞机在运行过程中会消耗大量的电能,因此电力设备也相对较多,这些设备可以归纳为三种类型,分别为:生产电能、传送电能和使用电能,能够充分满足这些要求的电力设备总结归纳又可以称作飞机电气系统,飞机在运行过程中,导航等系统均需要通过消耗电能才能发挥功能。由此可见,保证电气系统的安全性是飞机稳定运行的首要条件。

二、先进飞机电气系统测控平台的关键技术

(一)飞机配电系统整体结构。飞机在运行过程中,可以通过配电系统科学、合理的分配电能,只有充分保证电能从发电系统产生,并传送到用电设备进行使用,同时二者能够相互控制和协调,才能充分完成合理分配电能这一目标。随着科学技术的不断发展,飞机内部构造也越来越复杂,用电设备也相应增多,用电需求随之增加,总体而言,飞机配电系统具有一定的复杂性,为了能够保证配电系统稳定、安全,当前可以通过自动配电、遥控配电、常规配电三种方式对电能进行合理分配。其中常规配电比较适合小型飞机使用。遥控配电具有减轻电网重量的优势,然而在运行过程中由于散线较多,不能够完全达到自动化目标,因此使用受到限制。使用较为广泛的是自动配电,具有良好的可靠性和稳定性,并且可以降低导线用量,是飞机配电未来发展的必然趋势。

(二)电气系统的组成结构。当前,先进飞机通常由集中式配电系统、分布式配电系统以及集散式配电系统三种方式组成,我国飞行事业相对于发达国家而言起步较晚,一些理论和实践知识等方面有待加强,结合国外飞行事业电气系统组成结构来看,使用较为广泛的为分布式配电系统。分布式配电系统具有较多优势,与其他两种方式相比更加适用于大型飞机,并且具有足够安全性和稳定性。同时,国外飞行事业通常会使用负载自动管理技术对电能的负载情况进行控制,在一定程度上能够保证电能的安全使用,将分布式配电系统与负载自动管理技术相结合,能够充分保证电气系统安全稳定,国内学者和专家需要结合这一理论进行更加深入的研究,从而促进飞机运行具有可靠性。

(三)电气系统的具体需求和相关功能。飞机在运行过程中需要消耗较多电能,因此对电气系统的需求较高,首先需要具备完善的自检功能,通过自检功能能够第一时间发现隐患问题,有利于及时上报以及采取措施解决,从而充分保证电气系统正常运行,另外,还需具备监控功能,通过监控功能能够实时监督和控制飞机内部的汇流条,并且可以实现随时断开的目标,避免接入外电源引发故障。与此同时还需加强对各级汇流条进行检测。除此之外,还需具备检测平台,通过检测平台可以对收集的数据进行及时的分析和总结。为了保证控制电路中的电能荷载稳定,需要对EMPC进行监督控制。从而保证飞机运行具有安全性和稳定性。

(四)科学选取主控制器。随着科学技术的不断发展,能够满足先进飞机电气系统需求的控制器有以下两种:一种为单面机,另一种为数字信号处理器。其中单片机也叫作MSU,具有体积小、易安装、功能全等优势,并且种类较多,有良好的兼容性,当前被飞行事业广泛青睐和使用。虽然单片机具有多重优势,但是其自身也包含一定的缺陷,具体可以体现在晶振频率上,与其他控制器相比,单片机晶振频率较低,因此在运行过程中效率也会相应降低。不适用于较为复杂的计算,如果将其运用到电气系统中,如果进行复杂数据运算时,需要通过其他设备进行辅助,这也加剧了设备整体的困难性和复杂性。

三、先进飞机电气系统测控平台采集和分析数据

(一)采集处理模块。飞机电气系统测控平台采集数据可以分为两种,分别为:模拟信号和数字信号,二者内置单元与采集形式具有差异性,通常情况下,数字信号采集数据时使用的是GP10模板。模拟信号采集数据时使用的为ADC模板。

(二)交流量采集和处理。采集交流量模拟时,可以通过转换信息的方式进行,在转换过程中需要利用硬件设备进行辅助,在转换过程中,软件会结合定时系统随时进行中断,中断后重新启动可以完成电能传输和信息接收,完成数据采集后,需要对交流模拟进行储存和分配。另外,交流量采集过程中还需加强注意信号中断的过程,要及时和迅速,保证在最短时间内能够恢复。

四、结语

综上所述,随着科学技术的不断进步,飞行事业的发展规模也越来越大,飞机内部构造随之复杂,为了能够充分保证飞机运行安全、可靠,需要对电气系统进行实时监督和控制,本文通过对先进飞机电气系统的概念进行介绍,并对电气系统的结构与功能进行深入分析,另外对测控平台的数据采集和数据分析进行研究,希望能够为飞行事业的发展做出贡献。