[发明专利]一种飞行控制系统试验装置

权利要求书

1.一种基于虚拟仪器技术的电传飞行控制系统试验装置，由硬件系统和软件系统两个部分组成，其特征是：硬件系统由下位机和上位机两部分组成，下位机包括激励信号输出硬件模块、舵面响应信号采集硬件模块、传感器响应信号采集硬件模块、飞控系统状态采集硬件模块、数据传输总线和下位机控制器，主要完成数字激励信号产生、响应信号采集、信号分析解算等功能；上位机包括试验状态通讯硬件模块和人机交互计算机，提供人机操作界面，实现人机交互功能；软件系统基于虚拟仪器技术开发，采用成熟的虚拟仪器开发系统编程，充分继承成熟虚拟仪器开发系统的开放式体系架构，便于维护和升级，具有良好的通用性和可扩展性。

2.根据权利要求1所述电传飞行控制系统试验装置，其特征是：所述激励信号输出硬件模块、舵面响应信号采集硬件模块、传感器响应信号采集硬件模块和飞控系统状态采集硬件模块与试验飞控系统保持相同余度配置；激励信号输出硬件模块采用数字通讯总线与飞控计算机相联，为飞控系统时域和频域响应试验分别注入方波和正弦波数字扫频激励信号；舵面响应信号采集硬件模块采用数字通讯总线与飞控计算机相联，完成飞控系统舵面响应信号的采集；传感器响应信号采集硬件模块采用数字通讯总线与飞控计算机相联，完成陀螺、加速度计等传感器响应信号采集；飞控系统状态采集硬件模块与飞控计算机相联，完成飞控系统报警故障状态信息采集；下位机控制器通过下位机机箱主板的数据传输总线与激励信号输出硬件模块、舵面响应信号采集硬件模块、传感器响应信号采集硬件模块、飞控系统状态采集硬件模块通讯；试验状态通讯硬件模块与铁鸟试验台的综合测控仿真机相联，实现试验状态信息的设置，人机交互计算机实现人机交互、试验数据分析与存储等功能。

3.根据权利要求1所述电传飞行控制系统试验装置，其特征是：所述激励信号输出硬件模块、舵面响应信号采集硬件模块、传感器响应信号采集硬件模块和飞控系统状态采集硬件模块与试验飞控系统保持相同余度配置，并且各模块输出和采集的信号均为多余度数字式信号，通过余度表决处理后可有效剔除信号中的奇异值，提高试验结果准确性。

4.根据权利要求1所述电传飞行控制系统试验装置，其特征是：所述激励信号输出硬件模块为飞控系统试验注入所需的数字式激励信号，激励信号可依据试验项目选取不同的波形，在进行时城响应试验时选取方波数字激励信号，进行频域响应试验时注入正弦波数字激励信号。

5.根据权利要求1所述电传飞行控制系统试验装置，其特征是：所述激励信号输出硬件模块输出的激励信号及舵面响应信号采集硬件模块和传感器响应信号采集硬件模块采集的响应信号均为数字式信号，有效避免了受试验设备和现场电磁干扰造成的信号幅值衰减、波形失真等问题，提高试验结果的准确性。

6.根据权利要求1所述电传飞行控制系统试验装置，其特征是：所述软件系统包括激励信号产生软件模块、舵面响应信号采集软件模块、传感器响应信号采集软件模块、飞控系统状态监控软件模块、试验状态设置软件模块、试验状态通讯软件模块、进程控制软件模块、信号余度表决软件模块、试验数据分析软件模块及试验数据库，其中激励信号产生软件模块通过人机交互界面由试验人员选定各飞行状态点激励信号类型(时域响应试验选取方波信号，频率响应试验选取正弦波信号)，并设置幅值、频率变化范围、扫频时间等参数，所产生的数字式激励信号，将通过数字式总线直接注入飞控计算机；舵面响应信号采集软件模块完成飞控系统舵面响应信号采集，并调用信号余度表决软件模块剔除信号中的奇异值，进行平滑处理；传感器响应信号采集软件模块完成俯仰速率、滚转速率、偏航速率、法向过载等信号采集，并调用信号余度表决软件模块剔除信号中的奇异值，进行平滑处理；飞控系统状态监控软件模块对飞控系统报警故障状态进行监控，故障状态时中断试验；试验状态设置软件模块完成各飞行状态高度、马赫数、静压、动压、构型等参数设置；进程控制软件模块按试验人员预先设定信息，控制各软件模块运行，实现多飞行状态点的自动连续试验；试验数据分析软件模块完成舵面响应和传感器响应信号解算，绘制系统时域或频率响应特性曲线；测得的试验数据和分析结果等保存在试验数据库中，供试验后分析汇总。