飞机总线线缆故障在线诊断方法研究

发布时间：2020-10-27 16:52

　　 随着多电飞机技术的快速发展,飞机总线的种类越来越多,数量也变得越来越庞大。飞机总线线缆的间歇性故障只在飞机飞行过程中才会暴露出来,给飞机飞行带来极大的安全隐患。由于现有的离线检测技术无法有效应对间歇性故障,因此,针对飞机总线线缆故障进行在线诊断的研究对保证飞机的安全飞行有着极为重要的意义。飞机总线线缆故障在线诊断方法基于扩展频谱时域反射(SSTDR)理论进行研究。首先结合传输线信号衰减与反射理论对SSTDR的基本原理进行深入分析,提出了针对飞机总线线缆故障进行在线诊断的方案。然后根据飞机适航标准和飞机总线协议设计出适用于飞机ARINC429总线和ARINC825总线的检测信号。为了验证方案的可行性,基于MATLAB平台对方案进行建模仿真,仿真结果证明方案有效。接下来基于PXI总线平台进行硬件设计,基于虚拟仪器技术进行软件程序设计,搭建出一套飞机总线线缆故障在线诊断实验系统。最后利用实验系统对飞机总线线缆故障进行在线诊断测试。利用实验系统获得了飞机总线工作信号与检测信号叠加的实际波形数据,应用时域和频域方法分析了飞机总线工作信号与检测信号之间的相互影响,验证检测信号是否符合飞机总线协议和飞机适航标准的要求。通过扩大实验样本进行测量准确度分析,实验结果证明所采取的方案误差较低,具有很大的工程应用价值。
【学位单位】：中国民航大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：V267
【部分图文】：

PXI-8513 是一款可以针对 ARINC825 总线数据进行多数据的周期性发送与接收的板卡。4.3 实验系统软件平台设计由于 LABVIEW 平台内置各种硬件驱动程序以及算法模块，本文使用 LABVIEW 平台进行程序设计，有利于同时对不同硬件进行控制，不仅在硬件控制的切换过程中操作简便，而且算法功能齐全。实验系统的软件部分实现的功能如下：1）生成并发射 SSTDR 检测信号；2）采集反射信号并通过波形图显示出来；3）对采集到的数据进行相关运算，提取故障信息，并将故障信息显示到主界面。由于实验硬件采集到的反射信号本身包含噪声，前文中所推导的式（2.25）的算法需要极高的信号幅值精度，计算阻抗变化率存在较大误差，从目前的实验硬件条件考虑，计算结果只能用于判断断路故障或短路故障，因此设计故障信息显示栏中只显示短路和断路故障，不显示阻抗变化率。主程序界面如图 4-3 所示。

图 4-6ARINC825 总线线缆检测信号5 检测信号的设置方法相同，设置正弦波幅值为 0.2V 0.02μs，码元位数为 31，可以获得针对 ARINC429 总4-7 所示。图 4-7ARINC429 总线线缆检测信号集程序设计

图 4-7ARINC429 总线线缆检测信号号采集程序设计经设计的检测信号最低为 0.1V，因此，可以将数据采集板卡的取了采样率高达的 5 GS/s 并且支持速率超过 600 MB/s 的强大162 数据采集板卡，因此在数据采集程序的设计过程中可在这采样率。发射信号的频率最高为 100MHz，根据香农采样定理高于200MHz，为了保证信号的精确性，在驱动程序中将采样率免数据采集过程中由于发射和采集的硬件之间的工作状态不同错漏，确保精确采集实验波形，需要通过程序逻辑将发射和采过将两个硬件的驱动程序的触发进行关联，同时将发射信号的号的数据采集板卡的驱动程序进行报错关联。将信号采集板卡的niScope InitiateAcquisition 模块的 error in以及error out 接口
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本文编号：2858787