一种振动特征提取分析系统的制作方法

本发明涉及计算机，特别是涉及一种振动特征提取分析系统。

背景技术：

1、在航空航天领域，飞行器的振动特性不仅是其设计、制造与维护过程中不可或缺的关键考量因素，更是直接关系到飞行器整体性能、结构安全性及任务执行成功率的核心问题。随着现代飞行器技术的飞速发展，对振动监测的精度、实时性和全面性的要求日益提高，传统的振动监测方法逐渐显露出其局限性。

2、传统振动监测设备往往受限于传感器技术、数据采集系统的分辨率及信号处理算法的精度，导致在复杂多变的飞行环境中难以捕捉到细微的振动变化，进而影响到对飞行器结构健康状况的准确评估。传统的数据处理系统通常采用较为简单的算法，且受限于硬件性能，难以在高速飞行状态下实时处理大量振动数据，导致监测结果存在延迟，无法及时反映飞行器的实际振动状态。由于数据采集、传输及处理环节的瓶颈，传统振动监测系统往往无法实现真正的实时监测，这在需要快速响应的紧急情况下尤为不利，可能影响到飞行安全。传统系统往往由多个独立部件组成，缺乏高度的集成性和智能化，难以实现振动监测与其他飞行参数的同步分析，限制了监测效果的提升。

3、因此，提出一种振动特征提取分析系统。

技术实现思路

1、本说明书提供一种振动特征提取分析系统，通过集成加速度传感器和数据采集分析设备结合，实现对飞行器振动信号的快速采集、精确处理与实时分析，提高振动监测的准确性和实时性；同时，供给远程地面设备以便地面工作人员实时了解情况。

2、本说明书提供一种振动特征提取分析系统，包括：

3、加速度传感器、数据采集分析设备、外接电源；所述外接电源为所述数据采集分析设备供电，所述加速度传感器与所述数据采集分析设备电连接，用于采集飞行器的振动信号；所述数据采集分析设备将所述振动信号传输至远程地面设备。

4、可选的，还包括：飞控计算机、数传电台；

5、所述飞控计算机与所述数据采集分析设备电连接，用于处理振动信号并提取振动特征参数；所述飞控计算机与所述数传电台连接，用于将处理后的振动数据或分析结果传输至远程地面设备。

6、可选的，所述数据采集分析设备包括激励及信号调理模块、采集模块、存储模块、通信模块；

7、所述激励及信号调理模块与所述加速度传感器交互产生交流电压信号，对所述加速度传感器输出的振动信号进行放大、滤波；

8、所述采集模块通过所述激励及信号调理模块接收调理后的振动信号，并提取频域内的振动频谱特征参数；

9、所述存储模块用于存储采集模块提取的振动频谱特征参数，以便后续分析和处理；

10、所述通信模块负责将存储模块中的振动数据或分析结果上传至所述飞控计算机或远程地面设备，实现数据的实时传输和共享。

11、可选的，所述数据采集分析设备通过rs422、以太网与所述飞控计算机进行通讯连接。

12、可选的，所述飞控计算机及所述数传电台均为数据中继机构，所述远程地面设备包括远程地面控制台计算机，所述远程地面控制台计算机内置有能显示振动频谱图及发送频段指令的pc上位机演示程序；

13、所述频段指令为所述远程地面控制台计算机在0～4096hz频率范围内选择一个频段局部查看振动信号fft幅值特征。

14、可选的，所述采集模块通过所述激励及信号调理模块接收调理后的振动信号，并提取频域内的振动频谱特征参数，包括：

15、通过stft确定各个振动信号分量确定频谱特征参数gf(ε,v)，具体的：

16、gf(ε,v)＝∫fi(t)g(t-v)ejεtdt

17、其中，fi(t)为emd处理过后第i个分量信号，然后对各个信号分量的频谱进行叠加得到最终谱图。

18、可选的，所述加速度传感器的加速度测量量程为±50g，工作温度-40℃～120℃，单通道采样频率4khz。

19、在本说明书中，通过集成加速度传感器和数据采集分析设备结合，实现对飞行器振动信号的快速采集、精确处理与实时分析，提高振动监测的准确性和实时性；同时，供给远程地面设备以便地面工作人员实时了解情况。

技术特征：

1.一种振动特征提取分析系统，其特征在于，包括：加速度传感器、数据采集分析设备、外接电源；所述外接电源为所述数据采集分析设备供电，所述加速度传感器与所述数据采集分析设备电连接，用于采集飞行器的振动信号；所述数据采集分析设备将所述振动信号传输至远程地面设备。

2.如权利要求1所述的振动特征提取分析系统，其特征在于，还包括：飞控计算机、数传电台；

3.如权利要求2所述的振动特征提取分析系统，其特征在于，所述数据采集分析设备包括激励及信号调理模块、采集模块、存储模块、通信模块；

4.如权利要求3所述的振动特征提取分析系统，其特征在于，所述数据采集分析设备通过rs422、以太网与所述飞控计算机进行通讯连接。

5.如权利要求4所述的振动特征提取分析系统，其特征在于，包括：所述飞控计算机及所述数传电台均为数据中继机构，所述远程地面设备包括远程地面控制台计算机，所述远程地面控制台计算机内置有能显示振动频谱图及发送频段指令的pc上位机演示程序；

6.如权利要求5所述的振动特征提取分析系统，其特征在于，所述采集模块通过所述激励及信号调理模块接收调理后的振动信号，并提取频域内的振动频谱特征参数，包括：

7.如权利要求6所述的振动特征提取分析系统，其特征在于，所述加速度传感器的加速度测量量程为±50g，工作温度-40℃～120℃，单通道采样频率4khz。

技术总结
本发明提供了一种振动特征提取分析系统，涉及计算机技术领域，包括：加速度传感器、数据采集分析设备、外接电源；所述外接电源为所述数据采集分析设备供电，所述加速度传感器与所述数据采集分析设备电连接，用于采集飞行器的振动信号；所述数据采集分析设备将所述振动信号传输至远程地面设备。本发明通过集成加速度传感器和数据采集分析设备，实现对飞行器振动信号的快速采集、精确处理与实时分析，提高振动监测的准确性和实时性；同时，供给远程地面设备以便地面工作人员实时了解情况。

技术研发人员：康计划,董新建
受保护的技术使用者：西安索电电子设备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/11/4