摘要:飞行参数记录系统(简称:飞参系统)是对飞行器的飞行状态、机载设备工作状态以及飞行操纵等情况的实时记录。飞参数据由最初只记录几个或十几个发展到现阶段的上千个参数,覆盖了飞行过程的方方面面。而飞参数据的使用,也由最初的飞行事故原因调查,逐步拓展到研制、试飞、训练、故障诊断与预报、视情维修、飞行安全等诸多方面。
关键词:飞参数据; 无人机; 维护
引言
随着我国科学水平的快速发展,并伴随着通讯技术、信息技术、遥感技术的发展,一种“会飞的照相机”诞生了,它就是被广泛应用于空中侦察、监视、通讯、反潜、电子干扰等领域的无人机,由于其成本低、使用灵活、适用范围广,目前得到了迅速发展,甚至有的人用它来记录日常工作和生活。无人机飞行控制系统是无人机的心脏,其若干关键技术可以为无人机的地面操纵运动、飞行性能和品质提供可靠的保障。
1无人机飞参数据现阶段应用中的问题
1.1飞参数据在应用中的“人才”问题
无人机作为典型的高度集成的新技术装备,其系统的复杂性要求飞参系统能够可靠、较为全面记录飞行状态信息,以便于在故障或事故分析时能够复现故障现象或飞行场景。因此,从技术角度看,飞参数据的分析是多领域高度融合、多专业相互交联的。尽管现在的无人机飞参系统能够提供接近200种飞行参数记录信息,但相对战斗机而言,数量上仍不可同日而语。如苏-27飞机飞参记录器所记录的数据达上千种,记录参数非常全面。因此,未来无人机的飞参数据种类将会日益增长,这都要求从事飞参数据分析的人员具备较全面的专业素养和较深入的数据分析能力。这也就是美军在对无人机基层级维护人员的配置中,通常在配备飞控工程师、无线电工程师、机电工程师、电子工程师等外,还要配备一定比例的高级技术人员的原因。无人机从业人员的培养还处于摸索阶段,对高素质的飞参数据判读人员的培养仍有较大差距,使得飞参数据的应用往往停留在碎片化、现象化、浅表化的阶段,难以建立高效合理的分析档案,飞参数据下载后往往简单分析后便“束之高阁”了。
1.2通信失灵,不能够完全控制
无人机系统主要包括无人操控平台,任务的搭载负荷,通信传输系统和测控系统等。其中测控系统的主要作用是对无人机进行全面的遥控追踪定位,使得无人机能够通过相关的媒介进行信息的全方位采集和传输,如果数据连接媒介断开,那么将会导致无人机无法进行有效的操作和控制,最终导致无人机硬性着陆。这样的着陆方式,不仅会对无人机本身产生一定的破坏,同时还会对周围的人以及其他的建筑物也会造成不同程度的损伤,甚至有可能发生重大的安全事故。
2飞参数据在无人机作战应用中的可行方向
2.1基于飞参数据的实时可视化状态监测
完善飞参信息实时传输系统。飞行结束后,飞参数据可由飞参地面数据处理软件处理,再现飞行全过程,对于评估飞行训练、考核飞行员的飞行技术,提高训练质量起到良好的作用。如果将电子地图与所使用的飞参地面数据处理软件相结合,并开发飞参信息实时传输系统,那么飞参信息可注解显示到飞行指挥塔台,辅助飞行指挥,对防止迷航、撞山、空中危险接近以及复杂气象条件下的着陆引导有着重要的价值。
2.2飞行控制技术可以提高飞行性能和品质
飞行控制技术是飞行控制系统的核心技术包括以时域响应、根轨迹等特性为理论依据的经典设计理论和以动态逆控制、鲁棒控制、自适应控制等为代表的现代控制理论。
经典设计理论主要用于纵向、横侧向弱耦合且机动性要求较低的无人机,其方法简单,但不能适应现代飞机的整个飞行指标要求,现代控制理论在理论上适合现代飞机的飞行要求,但受建模技术等的影响,目前仍然无法应用于实际工程,只有二者相结合,进行优势互补,才能提高无人机飞行性能和品质。
2.3应用精确导航控制技术
作为传感器衍生的技术,精确导航控制技术同样可较好服务于无人机飞行控制系统升级和改造,通过融合多个传感器的信息,精确导航控制技术可实现精准导航。现阶段无人机在我国多个领域有着较为深入的影响,无人机所需要完成的工作量也在不断提升,为保证无人机能够实现相关任务的快速准确完成,必须设法改进和完善其精准导航系统,配合不同特性的平台和传感器,即可为无人机执行任务提供辅助,这一过程中多个传感器信息的融合发挥着极为关键的作用。在基于精确导航控制技术的无人机飞行控制系统优化中,传感器作用的充分发挥属于其中关键,系统需同时具备有效融合导航信息的能力,并以此实现精准位置、速度等导航信息的提供,配合较强的信息接收和处理能力,无人机即可更好在飞行过程中完成各类信息的收集和处理,传感器的作用也能够更好发挥。
2.4基于深度学习的智能故障诊断和预测
建立飞参判读专家系统。飞参地面数据处理软件没有飞参判读专家系统,大多数飞参数据还不能形成判据加以利用;尽管可以选参、选时,但是由于没有飞参判读专家系统,不能对记录的飞行参数进行自动判读、报告故障情况,飞机故障必须由人工逐个研究对比才能得到,工作量大、费时,而且对人的素质要求高,不能达到飞参判读快速、准确的要求。判据系统的完善,可以及时了解飞机各系统、机载设备及发动机的工作状况,节省大量的人力、物力。
2.5机载传感器网络优化
在无人机飞行控制系统中,传感器的应用还需要关注应用环节的严格控制,以此通过持续性的改进和优化,提高系统运行的可靠性和安全性。作为无人机飞行控制系统的重要组成部分,传感器网络搭载有各类传感器,因此可以将其视作不同类型传感器的总称。在无人机获取相关数据和信息时,一般需要返回基底查看相关资料和信息,这一过程中的信息及数据安全性必须得到重视。基于各类传感器构建传感器网络,实时的信息数据传输、获取即可顺利实现,信息数据信息也能够更为快速的向监测中心传输,数据信息传输效率及安全性均可大幅提升。
2.6不断增强相关法律制度建设与完善
当前无人机的使用频率在不断的增加,所以我们一定要建立更加完善法律制度,使得整个的行业规范性能够得到进一步的完善。促使相关的数据连接传输,导航控制以及相关的电磁设备等,都能够达到规范化的要求。进行科学合理的无线电频谱设计,保证使用的频率能够更加的科学合理,使其不会出现与其他通讯系统相互干扰的现象。还要遏制企业间的恶意竞争,促成无人机产业的健康发展,这样才能够更好的保证无人机正常规范化的发展。
结束语
飞参数据在无人机作战应用、维修保障、故障诊断等方面具有重要作用。本文通过分析飞参数据的应用障碍,提出通过分析飞参数据来提升无人机作战效能,并指出飞参数据在无人机系统维护的应用前景,为无人机作战应用及维护保障提供了新的研究思路。
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