本發(fā)明涉及檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及飛機(jī)健康監(jiān)測(cè)與管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

飛機(jī)在飛行過(guò)程中受到氣流等形成對(duì)飛機(jī)機(jī)體產(chǎn)生各種壓力，特別是飛機(jī)在做各種機(jī)動(dòng)動(dòng)作時(shí)飛機(jī)機(jī)體受壓更加明顯，在判斷飛機(jī)做各種機(jī)動(dòng)動(dòng)作飛機(jī)機(jī)體受壓是否滿足設(shè)計(jì)要求，飛機(jī)整體是否在安全包線范圍內(nèi)飛行，都是需要對(duì)機(jī)體受壓情況進(jìn)行檢測(cè)的，以確保飛機(jī)的飛行安全。目前對(duì)飛機(jī)飛行過(guò)程中受到空氣氣流影響飛機(jī)機(jī)體受力產(chǎn)生變化的檢測(cè)方式基本上處于空白，或者是單純的安裝幾個(gè)壓力傳感器，用以檢測(cè)飛機(jī)受壓情況。但是這種并不能完全檢測(cè)飛機(jī)全機(jī)受壓情況，且受壓只是飛機(jī)飛行的其中之一的目標(biāo)，受壓時(shí)飛機(jī)表面溫度變化也是監(jiān)測(cè)重要指標(biāo)。目前的這種監(jiān)測(cè)方法并沒(méi)真實(shí)監(jiān)測(cè)飛機(jī)飛行過(guò)程中的各種指標(biāo)，達(dá)不到掌握飛機(jī)安全飛行的目的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種飛機(jī)健康監(jiān)測(cè)與管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)全面監(jiān)測(cè)了飛機(jī)滑行飛機(jī)過(guò)程中的飛機(jī)結(jié)構(gòu)中的相應(yīng)指標(biāo)，合理分析管理飛機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)受壓的情況，較好的診斷飛機(jī)健康狀況，實(shí)現(xiàn)飛機(jī)健康監(jiān)測(cè)與管理的目標(biāo)。

飛機(jī)健康監(jiān)測(cè)與管理系統(tǒng)，包括傳感器矩陣、放大器、信號(hào)交換集線器、機(jī)載數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)系統(tǒng)和地面數(shù)據(jù)維護(hù)分析系統(tǒng)，傳感器矩陣包括壓電傳感器和溫度補(bǔ)傳感器，壓電傳感器緊貼在飛機(jī)殼體表面，溫度傳感器在飛機(jī)殼體表面，放大器設(shè)置在飛機(jī)內(nèi)部，信號(hào)交換集線器設(shè)置在飛機(jī)內(nèi)部，機(jī)載數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)置在飛機(jī)內(nèi)部，壓電傳感器和溫度補(bǔ)傳感器通過(guò)電纜與放大器連接，放大器通過(guò)電纜與信號(hào)交換集線器連接，信號(hào)交換集線器通過(guò)電纜與機(jī)載數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)系統(tǒng)連接，地面數(shù)據(jù)維護(hù)分析系統(tǒng)為獨(dú)立設(shè)備當(dāng)飛機(jī)飛行結(jié)束后通過(guò)以太網(wǎng)口與機(jī)載數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)系統(tǒng)連接。

進(jìn)一步，該飛機(jī)健康監(jiān)測(cè)與管理系統(tǒng)的放大器個(gè)數(shù)為1至50個(gè)。

通過(guò)該技術(shù)手段本發(fā)明取得的有益技術(shù)效果為，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)飛機(jī)在滑行、飛行的整個(gè)過(guò)程中，對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)完整性、受力變形情況進(jìn)行快速準(zhǔn)確的健康監(jiān)測(cè)，達(dá)到確保飛行安全的目的。該系統(tǒng)具有在線和離線兩種工作模式，可根據(jù)實(shí)際工作需要選擇工作模式。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的原理框圖；

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

飛機(jī)健康監(jiān)測(cè)與管理裝備由傳感器矩陣、放大器、信號(hào)交換集線器、機(jī)載數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)系統(tǒng)及地面數(shù)據(jù)維護(hù)下載分析系統(tǒng)組成。實(shí)現(xiàn)飛機(jī)在滑行、飛行的整個(gè)過(guò)程中，對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)完整性、受力變形情況進(jìn)行快速準(zhǔn)確的健康監(jiān)測(cè)，達(dá)到確保飛行安全的目的。本裝備具有在線和離線兩種工作模式，可根據(jù)實(shí)際工作需要選擇工作模式。

傳感器矩陣：由壓電傳感器（黑色）和溫度補(bǔ)傳感器（紅色）組成。工作時(shí)壓電傳感器具有主動(dòng)和被動(dòng)兩種功能，在主動(dòng)檢測(cè)模式中，硬件可以用來(lái)自動(dòng)產(chǎn)生預(yù)先選定的超聲診斷信號(hào)，并將其傳送給相鄰的傳感器，根據(jù)其相鄰傳感器的響應(yīng)，可以判斷一個(gè)結(jié)構(gòu)中損害位置和大小，材料特性變化等；被動(dòng)檢測(cè)模式時(shí)類似于一個(gè)內(nèi)置的超聲無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)，檢測(cè)系統(tǒng)能夠產(chǎn)生最小失真的超聲應(yīng)力波，結(jié)構(gòu)的變化對(duì)該應(yīng)力波十分靈敏，當(dāng)一個(gè)傳播的應(yīng)力波遇到結(jié)構(gòu)幾何形狀或材料特性的不連續(xù)性，其波形會(huì)被反射或散射，通過(guò)對(duì)多次波分量和特性分量的提取進(jìn)行判斷，做出飛機(jī)健康與否的判定。

放大器：飛機(jī)健康監(jiān)測(cè)是在面積大、分布距離長(zhǎng)的非平面上進(jìn)行，為了提高監(jiān)測(cè)精度，同時(shí)也為了給傳感器提供足夠的輸出功率，讓相鄰的傳感器能夠接收到信號(hào)，所以放大器是非常重要的組成部分。

信號(hào)交換集線器：飛機(jī)上要在多處根據(jù)關(guān)注點(diǎn)面積安裝傳感器矩陣，并且傳感器還要進(jìn)行分組，所以要將信號(hào)通過(guò)交換集線器分配到每一個(gè)測(cè)試點(diǎn)上。

機(jī)載數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)系統(tǒng)：為傳感器提供主動(dòng)掃描激發(fā)信號(hào)的同時(shí)可采集所有傳感器對(duì)激勵(lì)信號(hào)的接收，可作為金屬、復(fù)合材料結(jié)構(gòu)主動(dòng)式健康監(jiān)測(cè)與管理裝備使用。其系統(tǒng)功能及硬件特性如下：① 具有校準(zhǔn)功能；②傳感器信號(hào)收發(fā)配對(duì)；③數(shù)據(jù)的實(shí)進(jìn)采集和存儲(chǔ)；④數(shù)據(jù)可下載（以太網(wǎng)口）；⑤具有報(bào)警功能。

地面數(shù)據(jù)維護(hù)分析系統(tǒng)：滑行、飛行結(jié)束后通過(guò)以太網(wǎng)口將飛機(jī)健康監(jiān)測(cè)與管理設(shè)備的數(shù)據(jù)下載到用戶地面數(shù)據(jù)維護(hù)分析系統(tǒng)中，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)分析處理，并顯示分析結(jié)果。

工作原理：飛機(jī)健康監(jiān)測(cè)與管理裝備是采用比較法對(duì)飛機(jī)健康狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)與管理的，首先應(yīng)在結(jié)構(gòu)完好的情況下進(jìn)行結(jié)構(gòu)基準(zhǔn)信號(hào)采集，將測(cè)試數(shù)據(jù)作為基準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存。在后續(xù)飛機(jī)滑行、飛行進(jìn)的測(cè)試數(shù)據(jù)與基準(zhǔn)進(jìn)行比較，通過(guò)信號(hào)到達(dá)時(shí)間的改變、信號(hào)幅度的改變、一個(gè)新的波分量的增加都意味著一個(gè)結(jié)構(gòu)異常的出現(xiàn)，對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行處理和提取關(guān)鍵特征，即可用于診斷飛機(jī)健康狀況，實(shí)現(xiàn)飛機(jī)健康監(jiān)測(cè)與管理的目標(biāo)。

上述技術(shù)方案僅體現(xiàn)了本發(fā)明技術(shù)方案的優(yōu)選技術(shù)方案，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)其中某些部分所可能做出的一些變動(dòng)均體現(xiàn)了本發(fā)明的原理，屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。