[發(fā)明專利]一種飛機抖動檢測系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310313837.7
• 申請日: 2013-07-24
• 公開（公告）號: CN104344882B
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳家駒;顧祝平;黃磊;丁慧鋒;鄭逢亮;任琪鋒;張雁豐
• 申請（專利權(quán)）人: 中國國際航空股份有限公司
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00;B64F5/00
• 代理公司: 北京市鑄成律師事務(wù)所11313
• 代理人: 孟銳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種機載系統(tǒng)及方法，特別地，涉及一種飛機抖動檢測系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

在爬升或巡航階段，由于飛機的機艙門、機腹下面的蓋板、飛機的副翼和襟翼、起落架的艙門、以及飛行舵面等部件產(chǎn)生的自由行程會導(dǎo)致這些部件的一部分隨氣流產(chǎn)生不正常的擺動，使得飛機因氣動力的作用而發(fā)生抖動。飛機的抖動在駕駛艙和機尾的感覺尤為明顯。雖然這類抖動不會對飛行安全造成影響，但是會極大的影響機組的駕駛和旅客的乘坐舒適度。機組會因為飛機抖動無法集中注意力完成駕駛和服務(wù)工作，而旅客會因為飛機抖動而產(chǎn)生煩躁和不安。

現(xiàn)有技術(shù)中，判斷飛機抖動主要依賴機組人員根據(jù)個人感受的報告。但是，因為報告中個人感受經(jīng)常不準確，所以有時會出現(xiàn)實際上并沒有故障發(fā)生或者由于無法確認由抖動源而需要對飛機進行全面檢查。這種檢查工作量大，且實施困難。為了避免此事件發(fā)生，維修工程部門會把部分部件的維修間隔縮短，從而導(dǎo)致維修成本的大量增加。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提出一種飛機抖動檢測系統(tǒng)，包括：抖動探測裝置，其探測飛機在俯仰和偏航的加速度；數(shù)據(jù)獲取裝置，其獲取所述抖動探測裝置所探測的兩個方向上的加速度；以及抖動確定裝置，根據(jù)所述數(shù)據(jù)獲取裝置所獲取的兩個方向上的加速度，提取抖動的頻譜和能量信息，并判斷飛機是否發(fā)生了抖動。

如上所述的系統(tǒng)，進一步包括：模式比較裝置，其根據(jù)飛機抖動的頻率和方向信息，與已知抖動源引起的抖動比較，估計出現(xiàn)抖動的部件。

如上所述的系統(tǒng)，其中，抖動探測裝置包括飛機的慣導(dǎo)計算機、慣導(dǎo)平臺或者帶有三軸重力加速度傳感器的加速度計。

如上所述的系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)獲取裝置包括飛機的DMU、QAR或FDR，或者高頻采樣的獨立硬件裝置。

如上所述的系統(tǒng)，進一步包括報文生成裝置和通信裝置，所述報文生成裝置根據(jù)所述數(shù)據(jù)獲取裝置獲取的飛機兩個方向上的加速度數(shù)據(jù)，生成抖動數(shù)據(jù)報文；所述通信裝置通過空地數(shù)據(jù)鏈將所述抖動報文傳輸?shù)降孛嫔系乃龆秳哟_定裝置。

如上所述的系統(tǒng)，進一步包括抖動記錄啟動裝置。

如上所述的系統(tǒng)，其中所述抖動探測裝置、數(shù)據(jù)獲取裝置或者報文生成裝置，在飛機爬升或者巡航階段起始抖動探測。

如上所述的系統(tǒng)，其中在爬升開始的同時或者爬升開始大約10秒或者20秒后，所述抖動探測裝置、數(shù)據(jù)獲取裝置或者報文生成裝置起始抖動探測；或者在飛機以大于260節(jié)的航速爬升時，所述抖動探測裝置、數(shù)據(jù)獲取裝置或者報文生成裝置起始抖動探測；或者，在飛機處于巡航穩(wěn)態(tài)后或在飛機處于巡航穩(wěn)態(tài)大約40秒后，所述抖動探測裝置、數(shù)據(jù)獲取裝置或者報文生成裝置起始抖動探測。

如上所述的系統(tǒng)，其中所述抖動確定裝置，根據(jù)所述數(shù)據(jù)獲取裝置所獲取的一定時間的兩個方向上的加速度，確定抖動的頻譜和能量信息。

如上所述的系統(tǒng)，其中所述抖動確定裝置通過傅里葉變換，所述一定時間的飛機在俯仰和偏航兩個方向上的加速度數(shù)據(jù)進行處理，獲取抖動的頻譜分布。

如上所述的系統(tǒng)，其中所述抖動確定裝置通過平滑偽Wigner-ville分布和/或小波變換，對所述一定時間的飛機在俯仰和偏航兩個方向上的加速度數(shù)據(jù)進行處理，獲取抖動能量分布。

如上所述的系統(tǒng)，其中所述抖動確定裝置在抖動能量超過預(yù)設(shè)閾值時，確認發(fā)生抖動。

如上所述的系統(tǒng)，其中所述預(yù)設(shè)閾值為抖動的能量密度大于150分貝，且傅里葉變換后的幅值大于0.0003平方米/秒。

如上所述的系統(tǒng)，其中所述模式比較裝置結(jié)合抖動的位置信息，判斷抖動的來源。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提出一種飛機抖動檢測方法，包括：探測飛機在俯仰和偏航的加速度；獲取所述抖動探測裝置所探測的兩個方向上的加速度；以及根據(jù)所述數(shù)據(jù)獲取裝置所獲取的兩個方向上的加速度，提取抖動的頻譜和能量信息，并判斷飛機是否發(fā)生了抖動。

如上所述的方法，進一步包括根據(jù)飛機抖動的頻率和方向信息，與已知抖動源引起的抖動比較，估計出現(xiàn)抖動的部件。

如上所述的方法，進一步包括根據(jù)所述數(shù)據(jù)獲取裝置獲取的飛機兩個方向上的加速度數(shù)據(jù)，生成抖動數(shù)據(jù)報文。

如上所述的方法，進一步包括通過空地數(shù)據(jù)鏈將所述抖動報文傳輸?shù)降孛妗?/p>

如上所述的方法，進一步包括在飛機爬升或者巡航階段起始抖動探測。