專利名稱：一種實時監(jiān)測飛機安全性的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于飛機安全性實時監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種實時監(jiān)測飛機安全性的裝置。
背景技術(shù)：
飛機，無論作為民用、軍用，安全性是首要的任務(wù)。作為一個系統(tǒng)工程，在設(shè)計之初就必須考慮系統(tǒng)本身的安全性、可靠性，這一點不容置疑，也是必須做的。本專利所指的“飛機安全性”是指“飛機機身和機翼發(fā)生斷裂或裂縫前安全性實時監(jiān)測系統(tǒng)”的設(shè)計。我國對飛機的安全只考慮以下方面飛機事故逃逸救生；乘客安全檢查；飛機的起落架、機輪和發(fā)動機葉片等航空零部件檢查。并沒有專門的技術(shù)進行飛機機身或者機翼發(fā)生斷裂前的監(jiān)測和管理。本實用新型采用位移傳感器進行測量，具有精度高，成本低，利用太陽能供電設(shè)備解決了設(shè)備供電問題；利用VSAT衛(wèi)星通信技術(shù)，進行數(shù)據(jù)的傳輸，不受任何時間和地點的影響，便于大規(guī)模普及應(yīng)用。

實用新型內(nèi)容本實用新型的發(fā)明目的在于針對上述存在的問題，提供一種實時監(jiān)測飛機安全性的裝置，包括機載太陽能供電系統(tǒng)，其特征在于所述機載太陽能供電系統(tǒng)由太陽能電池薄膜板、太陽能控制器、蓄電池、逆變器、DC負載組成；所述太陽能電池薄膜板與太陽能控制器電聯(lián)接，所述太陽能控制器是用于控制負載用電和為蓄電池組充電；所述太陽能控制器包含自動切換裝置及系統(tǒng)監(jiān)控、警報裝置；所述太陽能控制器還設(shè)置有監(jiān)控裝置，用于實時監(jiān)測系統(tǒng)的運行狀態(tài)和數(shù)據(jù)記錄。本實用新型專利采用以下技術(shù)該裝置所在的系統(tǒng)由監(jiān)測中心、飛機監(jiān)測點子系統(tǒng)、高精度定位和精確授時系統(tǒng)和VSAT衛(wèi)星通信子系統(tǒng)組成。監(jiān)測子系統(tǒng)實現(xiàn)對機身和機翼的水平、垂直三維立體空間的監(jiān)測，將收集到的數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)處理中心。高精度定位技術(shù)確保了飛機的位置。授時系統(tǒng)是保證了接受和發(fā)射方具有同頻同相的同步時鐘信號。供電系統(tǒng)采用太陽能，具有極高的自動化水平，能滿足設(shè)備日常供電問題，有效解決了消耗飛機自身電源的問題。VSAT衛(wèi)星通信子系統(tǒng)是利用衛(wèi)星鏈路將數(shù)據(jù)處理中心測試結(jié)果傳送到監(jiān)測中心，監(jiān)測中心可以同時對多個飛機進行實時的監(jiān)控。系統(tǒng)整體框圖如圖1所示。綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型的有益效果是本實用新型采用位移傳感器進行測量，具有精度高，成本低，利用太陽能供電設(shè)備解決了設(shè)備供電問題；利用VSAT衛(wèi)星通信技術(shù)，進行數(shù)據(jù)的傳輸，不受任何時間和地點的影響，便于大規(guī)模普及應(yīng)用。

圖1實時監(jiān)測飛機安全性的裝置原理框圖。圖2監(jiān)測點子系統(tǒng)設(shè)備原理圖。[0009]圖3機載太陽能供電系統(tǒng)原理圖。圖4 VSAT衛(wèi)星通信子系統(tǒng)原理框圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，對本實用新型作詳細的說明。為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。首先供電設(shè)備啟動，為該系統(tǒng)提供電源，監(jiān)測中心利用高精度定位和精確授時系統(tǒng)將飛機多個監(jiān)測點的收發(fā)子系統(tǒng)都全部精確定位并接到衛(wèi)星時鐘源上。利用衛(wèi)星鏈路發(fā)出信號通知整個系統(tǒng)開始工作。當整個系統(tǒng)開始工作時，每個監(jiān)測點的監(jiān)測子系統(tǒng)對飛機機身和機翼進行水平和垂直三維空間的監(jiān)測。當有機翼或機身有斷裂或裂縫發(fā)生時，監(jiān)測點的傳感器會產(chǎn)生位移，同時報警，并通過安裝在監(jiān)測點的衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)將信息傳回控制中心。本實用新型專利中主要子系統(tǒng)設(shè)計如下1、飛機監(jiān)測點子系統(tǒng)監(jiān)測點子系統(tǒng)由監(jiān)測設(shè)備、VSAT機載接收和發(fā)射系統(tǒng)、機載太陽能供電系統(tǒng)組成。1.1監(jiān)測設(shè)備監(jiān)測設(shè)備采用三個位移傳感器，安裝在機身和機翼的水平方向和垂直方向，水平方向分為X軸和Y軸兩個方向，垂直方向為Z軸，分別獲得水平斷裂和垂直斷裂的信號。其原理圖如圖2所示，當有斷裂或者裂縫發(fā)生時，傳感器采集到來水平X軸、水平Y(jié)軸和垂直方向Z軸的信號，傳感器將輸出的信號通過IKHz的低通濾波器，濾除參雜在信號中的高頻干擾；然后將濾波后的信號傳送給放大器，放大器將輸入的信號放大到IVpp,送到ARM板進行轉(zhuǎn)換，由于采集到的信號為模擬信號，此時，ARM上的AD轉(zhuǎn)換功能，將模型信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并傳送給數(shù)據(jù)處理中心，同時，安裝在ARM板上的LED燈光報警裝置和蜂鳴器聲音報警裝置同時工作，產(chǎn)生報警功能。1.2 VSAT機載接收和發(fā)射系統(tǒng)VSAT機載接收和發(fā)射系統(tǒng)也就是VSAT通信系統(tǒng)中的小站，其由天線子系統(tǒng)、衛(wèi)星終端子系統(tǒng)、視頻終端子系統(tǒng)、話音終端子系統(tǒng)組成。天線子系統(tǒng)用于接收和發(fā)射衛(wèi)星信號；衛(wèi)星終端子系統(tǒng)用于調(diào)制和解調(diào)天線發(fā)射或者接收的信號；視頻終端子系統(tǒng)用于監(jiān)測位移傳感器所采集的信息；話音終端子系統(tǒng)用于和地面監(jiān)測中心進行語音聯(lián)系。1.3機載太陽能供電系統(tǒng)機載太陽能供電系統(tǒng)由太陽能電池薄膜板、太陽能控制器、蓄電池、逆變器、DC負載等組成。為設(shè)備提供電源，減少設(shè)備對飛機自身的電量消耗。太陽能電池薄膜板所轉(zhuǎn)換出來的電能由直流防雷匯流箱后輸入到太陽能控制器，由太陽能控制器來控制負載用電和為蓄電池組充電。所產(chǎn)生的電流由逆變器進行轉(zhuǎn)換為DC負載用電，為監(jiān)測點的設(shè)備供電， 太陽能制器和系統(tǒng)配有通訊軟件和監(jiān)控裝置，實時監(jiān)測系統(tǒng)的運行狀態(tài)和數(shù)據(jù)記錄。系統(tǒng)原理圖如3所示。太陽能電池薄膜板產(chǎn)生負載所需要的電壓和電流。太陽能控制器(包含自動切換裝置及系統(tǒng)監(jiān)控、警報裝置)主要功能是對蓄電池進行充電控制和過放電保護，同時對系統(tǒng)輸入輸出功率起著調(diào)節(jié)與分配作用，以及系統(tǒng)賦予的其它監(jiān)控功能。蓄電池解決了電能貯存問題蓄電池將日照充足時系統(tǒng)發(fā)出的多余電能，保留在夜間使用，解決了發(fā)電與用電時間不一致的問題。2、定位和授時系統(tǒng)為了使衛(wèi)星和地面控制中心、位移監(jiān)測點能夠精確定位并具有同頻同相的同步時鐘信號，本實用新型中采用定位和授時系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用GPS技術(shù)，他是一個高精度、低成本、全天候和全球性的無線電導(dǎo)航、定位和定時的多功能系統(tǒng)。GPS技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為多領(lǐng)域、多模式、多用途的國際性高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。利用GPS系統(tǒng)所制造的GPS授時系統(tǒng)，以GPS衛(wèi)星為時間源，組合了現(xiàn)代計算機技術(shù)和GPS衛(wèi)星接受技術(shù)，可實現(xiàn)精確授時，從而實現(xiàn)遠距離設(shè)備的精確同步。本實用新型裝置所采用的GPS授時系統(tǒng)頻率可以為20MHz、40MHz、60MHz、80MHz， 所使用的頻率越高，則精度越高。3、VSAT衛(wèi)星系統(tǒng)VSAT衛(wèi)星通信子系統(tǒng)由一個主站(監(jiān)測中心)、衛(wèi)星和1到η個VSAT終端(飛機監(jiān)測點)三部分組成，采用星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。VSAT衛(wèi)星通信子系統(tǒng)原理框圖如圖3所示。VSAT衛(wèi)星通信子系統(tǒng)工作原理①信號流程信號發(fā)送網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備將接入的業(yè)務(wù)信息(包括數(shù)據(jù)、語音和圖像)，通過IP接入控制器送入路由器；路由器將數(shù)字信號送入調(diào)制解調(diào)器；經(jīng)調(diào)制解調(diào)器的基帶處理和調(diào)制處理后轉(zhuǎn)換為中頻信號，經(jīng)射頻子系統(tǒng)送入天線子系統(tǒng)發(fā)向衛(wèi)星。信號接收通過天線子系統(tǒng)接收到的由衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)來信號，經(jīng)射頻子系統(tǒng)分路處理后，分別送入各調(diào)制解調(diào)器。經(jīng)調(diào)制解調(diào)器解調(diào)、基帶處理后，轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信號送入路由器， 經(jīng)過路由器送入IP接入控制器，然后送入網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備。通信業(yè)務(wù)流程本實用新型中采用的VSAT衛(wèi)星系統(tǒng)可以為用戶提供電話通信、傳真收發(fā)、數(shù)據(jù)傳輸和圖像傳輸?shù)葮I(yè)務(wù)。電話/傳真業(yè)務(wù)通過語音網(wǎng)關(guān)，轉(zhuǎn)換成IP數(shù)據(jù)，接入衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，通過衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)連接，實現(xiàn)控制中心與位移監(jiān)測點之間電話/傳真業(yè)務(wù)的傳輸。監(jiān)測到的數(shù)據(jù)直接接入衛(wèi)星終端，通過衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)傳輸通道，實現(xiàn)控制中心與位移監(jiān)測點之間數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳輸。音視頻信號經(jīng)過音視頻切換器切換選擇，接入圖像編解碼器，通過圖像編解碼器對所接入的視音頻信號進行量化、壓縮、編碼等處理，送入業(yè)務(wù)傳輸通道發(fā)向衛(wèi)星，實現(xiàn)控制中心與位移監(jiān)測點之間圖像業(yè)務(wù)的傳輸，可以觀察到現(xiàn)場所發(fā)生的情況，為控制中心提供有效的指揮依據(jù)。主站(監(jiān)測中心)主站(監(jiān)測中心)，它是VSAT衛(wèi)星通信子系統(tǒng)的心臟。主站使用較大型的天線，其天線直徑一般為9米的Ku波段或13米的C波段，并配有高功率放大器(ΗΡΑ)、低噪聲放大器(LNA)、上/下變頻器、調(diào)制解調(diào)器及數(shù)據(jù)接口設(shè)備等。主站通常與計算機放在一起或通
5過其它(地面或衛(wèi)星)線路與主計算機連接。為了對全網(wǎng)進行監(jiān)測、管理、控制和維護，在主站內(nèi)設(shè)有一個網(wǎng)絡(luò)控制軟件，對全網(wǎng)運行狀況進行監(jiān)控和管理，如實時監(jiān)測、診斷各小站及主站本身的工作狀況，測試信道質(zhì)量，負責信道分配，統(tǒng)計等。操作員可在控制臺使用鍵盤進行操作，通過屏幕顯示并打印輸出結(jié)果ο小站(機載終端)小站在機載終端由天線子系統(tǒng)、衛(wèi)星終端子系統(tǒng)、視頻終端子系統(tǒng)、話音終端子系統(tǒng)組成。天線子系統(tǒng)用于接收和發(fā)射衛(wèi)星信號；衛(wèi)星終端子系統(tǒng)用于調(diào)制和解調(diào)天線發(fā)射或者接收的信號；視頻終端子系統(tǒng)用于監(jiān)測位移傳感器所采集的信息；話音終端子系統(tǒng)用于和地面監(jiān)測中心進行語音聯(lián)系。整套設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、造價低廉、全固態(tài)化、安裝方便、環(huán)境要求低，可直接與位移傳感子系統(tǒng)相連，不需要地面中繼線路。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1. 一種實時監(jiān)測飛機安全性的裝置，包括機載太陽能供電系統(tǒng)，其特征在于所述機載太陽能供電系統(tǒng)由太陽能電池薄膜板、太陽能控制器、蓄電池、逆變器、DC負載組成；所述太陽能電池薄膜板與太陽能控制器電聯(lián)接，所述太陽能控制器是用于控制負載用電和為蓄電池組充電；所述太陽能控制器包含自動切換裝置及系統(tǒng)監(jiān)控、警報裝置；所述太陽能控制器還設(shè)置有監(jiān)控裝置，用于實時監(jiān)測系統(tǒng)的運行狀態(tài)和數(shù)據(jù)記錄。
專利摘要本實用新型公開了一種實時監(jiān)測飛機安全性的裝置，包括機載太陽能供電系統(tǒng)，其特征在于所述機載太陽能供電系統(tǒng)由太陽能電池薄膜板、太陽能控制器、蓄電池、逆變器、DC負載組成；所述太陽能電池薄膜板與太陽能控制器電聯(lián)接，所述太陽能控制器是用于控制負載用電和為蓄電池組充電；所述太陽能控制器包含自動切換裝置及系統(tǒng)監(jiān)控、警報裝置；所述太陽能控制器還設(shè)置有監(jiān)控裝置，用于實時監(jiān)測系統(tǒng)的運行狀態(tài)和數(shù)據(jù)記錄。本實用新型的有益效果是本實用新型采用位移傳感器進行測量，具有精度高，成本低，利用太陽能供電設(shè)備解決了設(shè)備供電問題。
文檔編號G08C17/02GK202158844SQ20112024873
公開日2012年3月7日 申請日期2011年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月15日
發(fā)明者何戎遼, 倪國超, 吳偉林, 宋慧, 王維軍 申請人:成都林海電子有限責任公司