一种无人直升机在线监测系统的制作方法
【专利摘要】本发明是一种无人直升机振动在线监测系统，包括机载通信设备，地面通信控制设备，传感器，采集仪和分析仪，主要工作原理是传感器将原始感应信号传送给采集仪，采集仪将感应信号转换成电信号并发送给分析仪，分析仪通过快速分析公式计算得出结果，将结果与预设极限值进行比对并判断是否需通过机载通信设备传输给地面通信控制设备；本发明提供的这种在线监测系统能够让地面操控人员实时的掌握无人直升机的飞行状态，给飞机的维护提供了极大地便利，专门的数据分析方式可以快速的从背景噪声中提取出各部件的状态信息，并按照设定程序将所需的信息发送给底面操作人员来确定无人直升机的安全性能和持续适航能力。
【专利说明】一种无人直升机在线监测系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种监测系统，具体来讲是一种无人直升机振动在线监测系统，属于飞行设备监控【技术领域】。
【背景技术】
[0002]直升机的飞行控制主要是通过多个旋转部件的协同作用来实现的，而这些高速旋转的部件受到气流或机械的摩擦，往往会产生高频的振动，高频的振动会造成旋转部件、结构和电子电气设备的磨损和实效，严重的振动会导致灾难性的飞机结构破坏，因此一般的直升飞机都设有振动监控装置来避免事故发生；无人直升机是直升机中的一种，由于体积小、结构简单和风险损失小，因此越来越受到各国企业和军队的重视和推广，但是由于无人直升机是远程操控，在使用时也存在着振动现象，必须使用监测装置才能获知飞机的实时状况，但是目前在无人直升机领域上并没有相关监测系统可以使用，而且无人直升机的设计结构与普通直升机有较大区别，因此需要针对无人直升机的特殊结构设计对应。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是，提供一种结构轻便，状态识别快速、准确的无人直升机振动在线监测系统。
[0004]本发明解决以上技术问题的技术方案:
[0005]一种无人直升机振动在线监测系统，包括:
[0006]机载通信设备，主要作用是发射经过分析处理的振动信号；
[0007]地面通信控制设备，接收机载通信设备发送来的实时振动信号，以图形或声音形式实现报警、提示及演示无人直升机的空中飞行实时振动情况；
[0008]传感器，设在无人直升机的一处或多处机身上，感应机身各处的位移、速度和加速度；
[0009]采集仪，将传感器感应到的各种信号转换成电信号并传递给分析仪，所述采集仪主要由抗混滤波、数模转换和DSP处理器组成；所述抗混滤波和DSP处理器的截止频率为所述采集仪最大采样频率的1/2.56倍，阻带衰减:一 120dB/0ct，平坦度0.05dB/0ct ；
[0010]分析仪，对采集仪传输过来的电信号与预设的极限值进行比对判断，如果传输过来的电信号没有超出预设的极限值，则不触发其他动作；如果传输过来的电信号超出预设的极限值，分析仪将分析结果通过机载通信设备发送至地面通信控制设备。
[0011]本发明进一步限定的技术方案为:
[0012]进一步的，分析仪主要对采集仪传输过来的电信号进行平均谱分析来得到该处的振动幅值:取采集仪传输过来的电信号的平稳段根据快速分析公式做快速分析，将所有数据的实时谱按一定的平均方式平均后得到平均谱，为减少泄漏，对输入信号加汉宁窗处理(汉宁窗Hanning，可以看成是升余弦窗的一个特例，汉宁窗可以看作是3个矩形时间窗的频谱之和，或者说是3个sine (t)型函数之和，而括号中的两项相对于第一个谱窗向左、右各移动了 n/τ，从而使旁瓣互相抵消，消去高频干扰和漏能，适用于非周期性的连续信号。)；
[0013]汉宁窗计算公式:
【权利要求】
1.一种无人直升机振动在线监测系统，其特征在于:包括: 机载通信设备，主要作用是发射经过分析处理的振动信号； 地面通信控制设备，接收机载通信设备发送来的实时振动信号，以图形或声音形式实现报警、提示及演示无人直升机的空中飞行实时振动情况； 传感器，设在无人直升机的一处或多处机身上，感应机身各处的位移、速度和加速度；采集仪，将传感器感应到的各种信号转换成电信号并传递给分析仪，所述采集仪主要由抗混滤波、数模转换和DSP处理器组成；所述抗混滤波和DSP处理器的截止频率为所述采集仪最大采样频率的1/2.56倍，阻带衰减:一 120dB/0ct，平坦度0.05dB/0ct ； 分析仪，对采集仪传输过来的电信号与预设的极限值进行比对判断，如果传输过来的电信号没有超出预设的极限值，则不触发其他动作；如果传输过来的电信号超出预设的极限值，分析仪将分析结果通过机载通信设备发送至地面通信控制设备。
2.根据权利要求1所述的无人直升机振动在线监测系统，其特征在于:所述分析仪主要对采集仪传输过来的电信号进行平均谱分析来得到该处的振动幅值:取采集仪传输过来的电信号的平稳段根据快速分析公式做快速分析，将所有数据的实时谱按一定的平均方式平均后得到平均谱，为减少泄漏，对输入信号加汉宁窗处理； 汉宁窗计算公式:
3.根据权利要求1所述的无人直升机振动在线监测系统，其特征在于:所述传感器主要分布在无人直升机的离尾管末端IOOmm处(靠近尾旋翼系统一端)、主轴根部(主齿轮箱顶盖上)、陀螺底板(靠近陀螺安装位置5_处)、飞控箱底板(靠近飞控箱安装位置5_处)、起落架滑橇(离前端IOOmm处)等能反映无人直升机振动水平的关键部位。
4.根据权利要求1所述的无人直升机振动在线监测系统，其特征在于:所述采集仪还包含动态信号测试所需的信号调理器、直流电压放大器、低通滤波器、抗混滤波器和16位A/D转换器，所述采集仪的最大采样频率为IOOkHz。
【文档编号】G01H17/00GK103822699SQ201410031774
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2014年1月23日 优先权日:2014年1月23日
【发明者】张逊, 姜年朝, 焦志文, 戴勇, 宋军, 张志清 申请人:中国人民解放军总参谋部第六十研究所