三轴大气数据系统试验器及三轴大气数据系统试验方法与流程

1.本发明属于航空三轴大气数据系统测试技术领域，具体涉及一种三轴大气数据系统试验器及三轴大气数据系统试验方法。


背景技术：

2.三轴大气数据系统在装机之前需要进行试验验证，从而避免因产品性能不合格造成装机后进行地面试验时出现故障。在进行直升机三轴大气数据系统装机前校验测试时，需要对三轴大气数据系统提供的合成静压、合成总压、气压高度、升降速度、指示空速、纵向真空速、横向真空速、垂直真空速、攻角、侧滑角、大气密度比等三轴大气参数进行准确性测试，同时还要对三轴大气数据系统的气密性进行检测。
3.现试验室无相关试验器及试验方法，不利于故障排除，影响生产效率。


技术实现要素：

4.为解决相关技术中无相关试验器及试验方法，不利于故障排除，影响生产效率的问题，本技术提供一种三轴大气数据系统试验器及三轴大气数据系统试验方法，所述技术方案如下：
5.第一方面，提供一种三轴大气数据系统试验器，包括：大气数据测试仪、pc主机、电源和测试校准平台，电源给大气数据测试仪、pc主机、测试校准平台、三轴大气数据系统供电；pc主机与大气数据测试仪、测试校准平台连接；大气数据测控仪通过全压管路、静压管路与三轴大气数据系统连接；
6.大气数据测试仪用于在pc主机的控制下为三轴大气数据系统提供所需压力，以完成对三轴大气数据系统的气密性检测；
7.大气数据测试仪还用于在pc主机的控制下进行大气性能仿真，得到测试标称范围，将由测试校准平台采集的三轴大气数据系统的大气参数与该测试标称范围进行对比，根据对比结果确定大气参数准确性测试是否通过，并输出测试结果。
8.其中，测试校准平台设有适配器，适配器与pc主机、三轴大气数据系统连接，
9.适配器用于：
10.对pc主机发送的参考信号进行放大、隔离和滤波处理，并将处理后的信号传输至三轴大气数据系统，以使三轴大气数据系统根据处理后的信号解算得到大气参数；
11.采集三轴大气数据系统的大气参数，并将采集的大气参数传输至pc主机。
12.进一步地，大气参数包括攻角与侧滑角，所述三轴大气数据系统试验器还包括：安装支架、转台和校准用夹具，
13.转台设置在安装支架上，三轴大气数据系统设置在转台上，校准用夹具安装在三轴大气数据系统的空速管处，三轴大气数据系统的速度矢量传感器位于校准用夹具上，转台、校准用夹具与pc主机连接；
14.转台、校准用夹具用于在pc主机的控制下转动，改变三轴大气数据系统的速度矢
量传感器的角度，模拟三轴大气数据系统在飞行过程中大气参数中攻角与侧滑角的变化情况。
15.进一步地，测试校准平台还设有程控电阻箱，程控电阻箱与pc主机、三轴大气数据系统连接，
16.程控电阻箱用于在pc主机的控制下为三轴大气数据系统提供总温模拟量信号，得到目标总温范围，pc主机用于将测试校准平台的适配器采集的三轴大气数据系统的总温与目标总温范围进行对比；当总温属于该目标总温范围时，pc主机确定总温准确性测试通过，并输出总温准确性测试通过的指示信息。
17.第二方面，提供一种三轴大气数据系统的试验方法，所述方法采用第一方面任一所述的三轴大气数据系统试验器，所述方法包括：
18.步骤1、pc主机在接收到全压管路气密性检测指令时，控制大气数据测试仪给全压管路加压，直至空速为第一目标值；
19.步骤2、pc主机根据空速的下降值确定全压管路气密性检测是否合格，并将输出检测结果；
20.步骤3、pc主机在接收到静压管路气密性检测指令时，控制大气数据测试仪给静压管路加负压，直至绝对气压高度为第二目标值；
21.步骤4、pc主机根据绝对气压高度的下降值确定静压管路气密性检测是否合格，并输出检测结果；
22.步骤5、pc主机在接收到参数测试指令时，通过大气数据测试仪进行大气性能仿真，确定测试标称范围；并将由测试校准平台采集的三轴大气数据系统的大气参数与该测试标称范围进行对比，根据对比结果确定大气参数准确性测试是否通过，并输出测试结果。
23.其中，第一目标值为300km/h，步骤2包括：
24.当空速在1min内的下降值不超过9km/h，pc主机确定全压管路气密性检测合格，并输出全压管路气密性检测合格的指示信息；
25.否则，pc主机确定全压管路气密性检测不合格，并输出全压管路气密性检测不合格的指示信息。
26.其中，第二目标值为5000m，步骤4包括：
27.当停止降压1min后，绝对气压高度下降不超过100m时，pc主机确定静压管路气密性检测合格，并输出静压管路气密性检测合格的指示信息；
28.否则，pc主机确定静压管路气密性检测不合格，并输出静压管路气密性检测不合格的指示信息。
29.进一步地，所述方法还包括：
30.pc主机在接收到总温参数测试指令时，通过程控电阻箱给三轴大气数据系统提供总温模拟量信号，得到目标总温范围；并将由测试校准平台的适配器发送的三轴大气数据系统的总温与该目标总温范围进行对比；当总温属于该目标总温范围时，pc主机确定总温准确性测试通过，并输出总温准确性测试通过的指示信息。
31.进一步地，在步骤1之前，所述方法还包括：
32.pc主机在接收到由用户触发的自检指令时，三轴大气数据系统试验器执行自检操作，自检合格后pc主机显示用户登录界面；
33.pc主机在接收到用户登录指令时，显示测试界面。
34.本发明提供一种三轴大气数据系统试验器及三轴大气数据系统试验方法，大气数据测试仪在pc主机的控制下为三轴大气数据系统提供所需压力，以完成对三轴大气数据系统的气密性检测；大气数据测试仪在pc主机的控制下进行大气性能仿真，得到测试标称范围，将由测试校准平台采集的三轴大气数据系统的大气参数与该测试标称范围进行对比，根据对比结果确定大气参数准确性测试是否通过，并输出测试结果。通过本发明可完成常温下对三轴大气数据系统的大气参数准确性测试，以及系统气密性检测，可快速、准确地完成测试。
附图说明
35.图1是本技术提供的一种三轴大气数据系统试验器的原理框图。
具体实施方式
36.下面将结合本发明附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
37.三轴大气数据系统在装机之前需要进行试验验证，从而避免因产品性能不合格造成装机后进行地面试验时出现故障。由于机上系统交联复杂，判断故障原因困难，机载成品故障会影响生产周期。为解决装机前无法在试验室对三轴大气数据系统进行大气参数准确性测试，以及系统气密性检测的问题，本发明提供一种三轴大气数据系统试验器及三轴大气数据系统试验方法，通过本发明可完成常温下对三轴大气数据系统的大气参数准确性测试，以及系统气密性检测，可快速、准确地完成测试。
38.图1示出的是本发明实施例提供的一种三轴大气数据系统试验器的示意图，该三轴大气数据系统试验器可用于对三轴大气数据系统进行装机前的大气参数准确性测试，以及系统气密性检测。请参见图1，该三轴大气数据系统试验器包括：大气数据测试仪1、pc主机2、电源3和测试校准平台4。
39.电源3用于给大气数据测试仪1、pc主机2、测试校准平台4、三轴大气数据系统6供电；pc主机2与大气数据测试仪1、测试校准平台4连接。
40.大气数据测试仪1还与三轴大气数据系统6连接。pc主机2配置有测试软件7，大气数据测试仪1在pc主机2的控制下为三轴大气数据系统6提供所需压力，以完成对三轴大气数据系统6的气密性检测。
41.具体地，大气数据测试仪1与pc主机2通过rs232总线连接，pc主机2可根据用户的实际测试需求通过rs232总线控制大气数据测试仪1为三轴大气数据系统6提供所需压力。
42.大气数据测试仪1设有独立的双路压力自动控制模块，大气数据测控仪1通过全压(pt)管路、静压(ps)管路与三轴大气数据系统6连接，大气数据测试仪1可在pc主机2的控制下同时对三轴大气数据系统6的总压系统、静压系统进行控制，以便于对三轴大气数据系统6进行全压管路气密性检测和静压管路气密性检测。
43.进一步地，为了完成三轴大气数据系统6的大气参数准确性测试，测试校准平台4
可设有适配器11，适配器11与pc主机2、三轴大气数据系统6连接，用于实现pc主机2、三轴大气数据系统6的信号交互。
44.大气数据测试仪1还用于在pc主机2的控制下进行大气性能仿真，得到测试标称范围。适配器11用于对pc主机2发送的参考信号包括电阻、总线、电源、离散量、模拟量等信号进行放大、隔离和滤波处理，并将处理后的信号传输至三轴大气数据系统6，三轴大气数据系统6根据处理后的信号解算得到大气参数。适配器11采集三轴大气数据系统6的大气参数，并将采集的大气参数传输至pc主机2。pc主机2将由大气数据测试仪1仿真得到的测试标称范围与三轴大气数据系统6的大气参数进行对比，当大气参数属于该测试标称范围时，pc主机2确定大气参数准确性测试通过，并输出大气参数准确性测试通过的指示信息。比如，pc主机2可通过显示屏将大气参数准确性测试通过的指示信息显示给用户，便于用户直观地得到测试结果。示例地，大气参数包括合成静压、合成总压、气压高度、升降速度、指示空速、纵向真空速、横向真空速、垂直真空速、攻角、侧滑角、大气密度比中的至少一个。
45.具体地，适配器11可通过xp01转接电缆与三轴大气数据系统6连接。
46.在又一实施例中，请参见图1，进一步地，该三轴大气数据系统试验器还可包括：安装支架5、转台12和校准用夹具13。
47.其中，转台12设置在安装支架5上，三轴大气数据系统6设置在转台12上，校准用夹具13安装在三轴大气数据系统6的空速管处，三轴大气数据系统6的速度矢量传感器位于校准用夹具13上。转台12、校准用夹具13与pc主机2连接。转台12、校准用夹具13在pc主机2的控制下转动，改变三轴大气数据系统6的速度矢量传感器的角度，模拟三轴大气数据系统6在飞行过程中大气参数中攻角与侧滑角的变化情况，从而使三轴大气数据系统6更加接近真实情况。
48.具体地，本实施例中，转台12、校准用夹具13可通过rs-232总线与pc主机2连接。
49.在另一实施例中，进一步地，测试校准平台4还设有程控电阻箱10。
50.程控电阻箱10与pc主机2、三轴大气数据系统6连接，程控电阻箱10用于在pc主机2的控制下为三轴大气数据系统6提供总温模拟量信号，pc主机2得到目标总温范围，便于对三轴大气数据系统6的总温进行准确性测试。具体地，pc主机2将测试校准平台4的适配器11采集的三轴大气数据系统6的总温与目标总温范围进行对比。当总温属于该目标总温范围时，pc主机2确定总温准确性测试通过，并输出总温准确性测试通过的指示信息。比如，pc主机2可通过显示屏将总温准确性测试通过的指示信息显示给用户。
51.为了便于给三轴大气数据系统6提供总温模拟量信号，在一种可实现方式中，pc主机2可根据产品电阻与温度的对应关系设定程控电阻箱10的总温电阻，程控电阻箱10基于该总温电阻为三轴大气数据系统6提供总温模拟量信号。关于根据总温电阻得到总温模拟量信号的过程可参考相关技术，在此不再赘述。
52.具体地，程控电阻箱10通过rs-485总线与pc主机2连接。
53.可选地，电源3可以包括：总电源控制箱8和交流电源箱9。其中，总电源控制箱8与大气数据测试仪1、pc主机2、测试校准平台4连接，用于给大气数据测试仪1、pc主机2、测试校准平台4提供电源控制和电气保护；交流电源箱9与三轴大气数据系统6连接，用于给三轴大气数据系统6提供115vac400hz电源。
54.本发明实施例还提供一种三轴大气数据系统的试验方法，该方法使用本发明提供
的三轴大气数据系统试验器，该方法包括：
55.步骤1、pc主机2在接收到全压管路气密性检测指令时，控制大气数据测试仪1给全压管路加压，直至空速为第一目标值。
56.步骤2、pc主机2根据空速的下降值确定全压管路气密性检测是否合格，并将输出检测结果。
57.步骤3、pc主机2在接收到静压管路气密性检测指令时，控制大气数据测试仪1给静压管路加负压，直至绝对气压高度为第二目标值。
58.步骤4、pc主机2根据绝对气压高度的下降值确定静压管路气密性检测是否合格，并输出检测结果。
59.步骤5、pc主机2在接收到参数测试指令时，通过大气数据测试仪1进行大气性能仿真，确定测试标称范围；并将由测试校准平台4的适配器11采集的三轴大气数据系统6的大气参数与该测试标称范围进行对比，根据对比结果确定大气参数准确性测试是否通过，并输出测试结果。
60.本发明另一实施例还提供另一种三轴大气数据系统的试验方法，该方法使用本发明提供的三轴大气数据系统试验器进行试验，请参见图1，该方法可包括如下步骤：
61.步骤10、pc主机2在接收到由用户触发的自检指令时，三轴大气数据系统试验器执行自检操作，自检合格后pc主机2通过显示屏显示用户登录界面。
62.步骤20、pc主机2在接收到用户登录指令时，由显示屏显示测试界面。
63.步骤30、pc主机2在接收到由用户触发的全压管路气密性检测指令时，控制大气数据测试仪1给全压管路加压，直至空速为300km/h。
64.步骤40、当空速在1min内的下降值不超过9km/h，pc主机2确定全压管路气密性检测合格，并输出全压管路气密性检测合格的指示信息。
65.步骤50、否则，pc主机2确定全压管路气密性检测不合格，并输出全压管路气密性检测不合格的指示信息。
66.比如，pc主机2在确定全压管路气密性检测不合格时，可通过显示屏将全压管路气密性检测不合格的指示信息显示给用户。
67.进一步地，该方法可以包括：当全压管路气密性检测不合格时，pc主机2可通过显示屏显示重新检测的指示信息。当pc主机2接收到由用户触发的需要重新检测的指令时，pc主机2控制大气数据测试仪1给全压管路接通大气，使得全压管路中的气压与大气环境一致，并重新执行全压管路气密性检测操作，参见步骤30至步骤50。
68.示例地，当全压管路气密性检测不合格时pc主机2通过显示屏可自动弹出“是否重新进行检测？”的窗口，该窗口上还设有“是”和“否”两个选项。当用户点击“是”选项时，pc主机2控制大气数据测试仪1给全压管路接通大气，使全压管路中的气压与大气环境一致，并重新对三轴大气数据系统进行加压。如果pc主机2再次确定全压管路气密性检测不合格，pc主机2可通过显示屏自动弹出多种可能故障的提示信息，这些故障可以是预先在测试软件7中设置好的。这样一来，可准确地指出故障点，便于快速定位故障。
69.步骤60、pc主机2在接收到由用户触发的静压管路气密性检测指令时，控制大气数据测试仪1给静压管路加负压(即抽气)，直至绝对气压高度为5000m。
70.步骤70、当停止降压1min后，绝对气压高度下降不超过100m时，pc主机2确定静压
管路气密性检测合格，并输出静压管路气密性检测合格的指示信息。
71.步骤80、否则，pc主机2确定静压管路气密性检测不合格，并输出静压管路气密性检测不合格的指示信息。
72.比如，pc主机2在确定静压管路气密性检测不合格时，可通过显示屏将静压管路气密性检测不合格的指示信息显示给用户。
73.步骤90、pc主机2在接收到由用户触发的参数测试指令时，通过大气数据测试仪1进行大气性能仿真，确定测试标称范围；并将由测试校准平台4的适配器11采集的三轴大气数据系统6的大气参数与该测试标称范围进行对比。当大气参数属于该测试标称范围时，pc主机2确定大气参数准确性测试通过，并输出大气参数准确性测试通过的指示信息。
74.为了得到三轴大气数据系统6的大气参数，适配器11可以对pc主机2发送的电阻、总线、电源、离散量、模拟量等信号进行放大、隔离和滤波处理，并将处理后的信号传输至三轴大气数据系统6，三轴大气数据系统6根据处理后的信号解算得到大气参数。关于解算大气参数的过程可参考相关技术中，在此不再赘述。
75.示例地，在进行三轴大气数据系统的大气参数准确性测试时，pc主机2显示“自动测试”选项，用户点击该“自动测试”选项，进入自动测试页面，选择机型，填写三轴大气数据系统6的编号，点击页面上的“开始检测”选项，pc主机2对三轴大气数据系统6的大气性能进行仿真，得到测试标称范围；三轴大气数据系统6通过测试校准平台4的适配器将大气参数发送至pc主机2，pc主机2判断三轴大气数据系统的大气参数是否属于测试标称范围，生成包括所有测试数据的报告，报告中包括测试结论。
76.进一步地，为便于用户后续查看，pc主机2还可以具有数据回放功能，用户可以随时对测试过程进行查看和监测。
77.其中，大气参数可包括合成静压、合成总压、气压高度、升降速度、指示空速、纵向真空速、横向真空速、垂直真空速、攻角、侧滑角、大气密度比中的至少一种，每个参数都有一个对应的测试标称范围。
78.对于攻角和侧滑角，pc主机2可以控制转台12和校准用夹具13转动，改变三轴大气数据系统6的速度矢量传感器的角度，模拟三轴大气数据系统6在飞行过程中大气参数里攻角与侧滑角的变化情况，从而使三轴大气数据系统6更加接近真实情况，以便于得到较为准确的三轴大气数据系统6的攻角、侧滑角。
79.在另一实施例中，进一步地，本发明提供的三轴大气数据系统的试验方法还可以对三轴大气数据系统6的总温参数进行准确性测试。本发明可通过测试校准平台4的程控电阻箱10为三轴大气数据系统6提供总温模拟量信号，相应地，该方法可以进一步包括如下步骤：
80.步骤100、pc主机2在接收到由用户触发的总温参数测试指令时，通过程控电阻箱10给三轴大气数据系统6提供总温模拟量信号，得到目标总温范围；并将由测试校准平台4的适配器11发送的三轴大气数据系统6的总温与该目标总温范围进行对比。当总温属于该目标总温范围时，pc主机2确定总温准确性测试通过，并输出总温准确性测试通过的指示信息。比如，pc主机2可通过显示屏将总温准确性测试通过的指示信息显示给用户。
81.以上所述，仅为本发明的具体实施例，对本发明进行详细描述，未详尽部分为常规技术。但本发明的保护范围不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的
技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。