摘要：顫振試飛是“I類風險”試飛科目，試飛風險巨大。而原型機和涉及到結構及外型重大更改的改型機都必須進行顫振科目試飛。因此要制定嚴格的保障措施，高效、準確的監控保證。由于顫振數據的高采樣率，為保障整個監控系統的性能，采用單獨的服務器與獨立的局域網，并在顫振服務器上加裝A／D轉換器，結果該顫振數據實時監控系統可按512點／s的采樣率無丟點采樣存盤，條圖儀均勻輸出。通過前期原理論證及后期使用證明該系統能滿足高采樣率下顫振數據的實時監控要求，而且它解決了在UDP傳輸協議的網絡中高采樣數據條圖儀輸出的時間均勻性問題。
關鍵詞：飛行試驗；顫振數據；遙測信號；監控系統

0 引言
顫振是飛機結構最危險的振動形式，它是由空氣動力、彈性恢復力和慣性力三者耦合作用下產生的一種振動形式，是飛行器飛行中發生事故較多并且常常造成災難性后果的一種氣動彈性現象。顫振研究包括顫振理論計算、縮比模型的高低速風洞實驗、全機地面共振實驗以及飛機顫振飛行試驗等。飛機顫振飛行試驗處于防顫振研究的最終環節。
飛行顫振試驗是檢驗飛機在整個飛行包線范圍內不發生顫振的重要手段。它是通過飛行試驗來驗證飛機在使用包線內不發生氣動彈性不穩定現象，并且具有足夠的顫振余量。該試驗一般采用亞臨界試驗技術，即在低于顫振速度條件下飛行，通過人為激勵飛機結構，從其結構響應來判斷顫振臨界條件。試飛過程中飛機一旦在空中發生顫振，會在幾秒鐘內解體。顫振試飛風險巨大，所以必須實施實時監控保障飛行安全。在地面監控大廳接收遙測信號，對飛機的狀態進行實時跟蹤。
目前飛行試驗中常用的實時監控系統配有雙通道位同步器，支持接收兩路遙測PCM數據流，可同時保障兩架飛機的實時監控。
由于顫振飛行試驗對實時監控系統的實時性、準確性以及可靠性要求較高，而且顫振參數具有很高的采樣率。為保障監控系統的性能，設計實現了獨立于其他飛行參數的顫振數據實時監控系統。其中怎樣保證條圖儀均勻輸出是主要解決的問題。以下將介紹顫振數據專用監控系統的設計思路和工作原理，詳細闡述系統的硬件組成與相關軟件。

1 顫振數據實時監控系統
顫振數據實時監控系統結構如圖1所示。在常用的實時系統中增加為顫振數據專用的服務器，使用獨立的局域網。這樣在顫振數據的高采樣率大數據量的情況下，可不占用其他系統帶寬。使雙方不因網絡擁塞丟包導致數據丟失，以此保證整個實時系統的性能。如果系統中只有一臺顫振服務器，監控的兩架飛機中只能一架試飛顫振科目。

該系統結構簡單但功能完備，具有多數據源：遙測數據、磁帶數據、磁盤文件；多種工作模式：實時、磁帶回放、磁盤文件數據回放；可每次采集處理多達50個顫振傳感器參數，顫振采樣率小于等于512點／s等特點。
1．1 顫振數據實時監控系統硬件組成
機載測試系統將數據類型為ARINC 422，ARINC 429，FCS，GPS，部分1553B及加裝傳感器參數等數據采集，以PCM(脈沖編碼調制)格式記錄及遙測發射。其中選擇采集的部分1553B總線數據是指按總線號、遠程終端RT號、子地址SA、邏輯塊等總線字的定義，從總線上挑選需要的命令字、狀態字、數據字。對挑選的總線字，格式化為2個連續的PCM字。這些PCM字與其他測試數據合并形成一條主PCM數據流，供遙測發射到地面進行實時監控及機載記錄。
而顫振實時監控系統是完成遙測數據采集、存儲并顯示，由位同步器、PC機、PCM反變換板、D／A變換板、交換機和條圖儀等硬件組成，如圖2所示。

發射下來的PCM數據流通過遙測接收機接收后，經綜合傳輸網進入位同步器再到PCM反變換板。完成PCM數據流的反變換后二次同步(即幀同步)，前端服務器程序采集、存貯顫振數據，并對存貯的顫振參數數據進行取位、高低字合并、物理量轉換等校準計算。根據需要將監控畫面中使用的參數通過百兆網絡發送到客戶端顯示，并將選定的顫振參數經D／A轉換發送到條圖儀輸出。