降落傘動態參數測試數據處理探討

張方文

摘 要:電、遙測測試的數據處理,在降落傘空投試驗中起著至關重要的作用,是降落傘產品研制的基本保證。那么,降落傘動態參數測試數據處理,要科學化軟件規范,才能保證降落傘參數的科學性、準確性、可靠性。

關鍵詞:數據處理遙測軟件

中圖分類號:P288 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)07(c)-0121-01

1 引言

研制降落傘產品,僅有理論設計是不夠,還需靠大量的空投試驗,用各種測試方法進行數據采集和處理,提供精準、科學規范的降落傘動態參數。目前在降落傘空投試驗中,采用電、遙測來測量降落傘的動態參數。電測、遙測是降落傘試驗動態參數測試的硬件基本保證;數據處理方法是測試系統采集隨降落傘的動態的姿態變化而變化的實時監控的數據;數據處理軟件是基于測試數據處理設備及數據處理方法,即要求測試數據處理軟件能適應數據處理設備,又能適應數據處理方法。

2 何為數據處理

數據處理分為:數據處理方法、數據處理軟件、數據處理設備三個部分。

2.1 數據處理方法

是對數據的采集、存儲、檢索、加工、變換和傳輸。

2.2 數據處理軟件包括

用以書寫處理程序的各種程序設計語言及其編譯程序,管理數據文件系統和數據庫系統,以及各種數據處理方法的應用軟件包來保證數據安全可靠。

2.3 數據處理設備

電測、遙測是采集到的原始數據能真實反映降落傘動態參數的硬件設備。

3 數據處理方法

在降落傘試驗測試原始數據處理系統工程和自動控制的基本環節中,對試驗中的各種型號、批次的降落傘原始數據進行采集、存儲、分析、整理、計算、編輯的加工處理。

3.1 數據的采集、存儲、檢索、加工、變換和傳輸

降落傘測試系統:降落傘測試各路模擬信號數據,經過緩沖隔離后,進入A/D進行高速采樣。這些數據變換后與GPS定位數據一起復接成下行遙測幀數據流,再進行卷積編碼、2CPFSK調制,最后經功放、全向天線發射出去。為了實現數據回放,下行遙測數據同時送存儲模塊進行存儲,任務結束后,遙測編碼器通過RS-232將記錄數據送到計算機,經計算機數據處理軟件處理數據曲線。

在降落傘空投試驗過程中,測試系統擔負著實時監視各系統的狀態(假人降落時,降落傘開傘狀態),記錄各系統的工作參數(開傘過程中的降落傘的特征數據)的重要任務。并且運用數字信號處理方法和隨機數據分析方法,以精選的數學模型和精確的計算公式對全部的原始數據進行加工、糾錯、誤差修正和計算,并還原成各物理量,對速變參數還要進行各種分析,最終提供滿足精度及處理要求的各種數據表格及繪制隨時間變化的曲線圖等,分析處理意見的文字報告。

3.2 降落傘產品的過載曲線分析處理:

3.2.1 對三向過載進行矢量合成

3.2.2 開傘過載的試驗數據按10ms移動平移

3.2.3 數據處理的運行環境

數據處理的方法是根據電測、遙測設備的結構方式、工作方式以及數據的時間空間分布的方式不同,數據處理有不同的方式。不同的處理方式要求不同的硬件和軟件支持。以前電測、遙測數據處理軟件與它所運行的環境不兼容,則無法正常運行,數據處理軟件基于DOS運行環境下可正確記錄數據,但在windows下進行時,系統與windows不兼容,占用與分配內存不同,導致出現記錄異常,數據丟失的現象。

4 數據處理軟件EXCEL

數據處理軟件是基于測試數據處理設備及數據處理方法,即要求測試數據處理軟件能適應數據處理設備,又能適應數據處理方法。數據處理軟件是決定降落傘空投試驗的結論的重要的環節之一。數據處理質量好壞、處理速度的快慢,直接影響空投試驗的結果,尤其在故障分析更是如此。

隨著科學技術的快速的步伐,有許許多多層出不窮的更加合理、更加科學軟件,即適應數據處理設備,又適應數據處理方法。我選用是目前最常用的數據處理軟件EXCEL,它包括格式,函數與公示,數據透視表,數據分析等具有強大的數據處理功能。只需點擊鼠標,選擇菜單命令就可以完成大部分工作,可獲得我們所需的真實的降落傘動態參數的測試數據,讓我們的空投試驗任務獲得滿意的結果。

EXCEL軟件為我們提供了一個很直觀的數據視窗,把采集到的降落傘各種參數直接輸入到表格中,運用它的F(x)函數功能,根據航規要求處理降落傘開傘過程中模擬飛行員人體受力、過載沖擊的動態參數等曲線。它能直觀的讓你看到EXCEL處理數據簡單、快捷的方法并提供的數據科學、準確、真實、可靠。

當降落傘空投時,由傳感器感受到物理量輸入到電測、遙測,采集到的實時數據后,直接存儲。試驗完畢后做事后數據處理,需修正由該系統產生的誤差和干擾,盡可能的給出精確的處理結果;處理要求(按航規的要求),對全部參數做精確處理。最終向設計員提供滿足精度及處理要求的個各種數據表格、曲線和曲線異常的分析等處理結果報告。

5 數據處理設備

電測、遙測對數據采集板有較強的控制能力。數據采集板是完成數據采集任務的重要部件。數據處理軟件應對采集板的工作狀態、工作情況有較強的實時管理能力應實時對數據接口板的復位,狀態設置,狀態診斷及實時狀態查詢等能力,從而對數據采集過程中進行有效的監控,便于在出現故障時進行故障分離,及時采取措施進行有效處理。測試信號進行采樣編碼時可能造成的采樣偏差,由于傳感器所處環境的改變而造成的標準零位的漂移引起的校準偏差等,對偏差的數據,在事后處理時,我們的電測、遙測在數據輸出時,直接可進行合理的修正,以提高數據處理的精度。測試系統的誤碼精度5%,而計算機在處理時有較強的自糾錯能力,能夠在數據處理中跳出通信中的誤碼,以提高真實可信的處理結果。目前我們的電測、遙測為EXCEL軟件提供了運行兼容環境。在奔向云計算的時代,以后的電測、遙測硬件與數據處理軟件將越來越兼容了。

6 結語

總之,降落傘動態參數測試的數據處理系統工程:數據處理軟件是基于測試數據處理設備及數據處理方法,即要求測試數據處理軟件能適應數據處理設備,又能適應數據處理方法。

在奔向云計算的時代,以后的電測、遙測硬件與數據處理軟件將越來越兼容了,無論是從硬件或軟件上都能為我們的測試數據提供一個更科學、更準確、更真實、更可靠的降落傘動態參數。那么,降落傘動態參數測試數據處理要實現科學化軟件規范,保證降落傘參數的科學性、準確性、可靠性,將指日可待。