直升机旋翼主动式红外结冰探测方法的研究

摘要

直升机是一种军民通用的飞行器，随着其应用领域的不断扩展，直升机的飞行安全问题日益受到重视。旋翼结冰对直升机飞行安全的影响最为严重，稍有不慎即会机毁人亡，因此旋翼结冰探测器对保障直升机飞行安全具有极其重要的作用。本文提出了一种基于主动式红外结冰探测的旋翼结冰探测技术。
　　 本文分析了直升机桨叶的结冰特点与结冰范围，并结合主动式红外结冰探测原理提出了数字脉冲计数法。利用结冰前后接收红外能量的变化进行结冰程度判断和分析，可克服旋翼振动、环境变化等因素带来的测量干扰。
　　 本文重点介绍了系统的硬件电路设计。在硬件电路设计中，为了克服背景光和其它电磁信号的干扰，并满足实时测量的精度要求，系统采用10KHz的脉冲信号对近红外激光进行调制。信号调理电路设计了低噪声高带宽的前置放大器，结合可变增益放大器动态调节电路增益，以克服变距等因素给信号幅值造成的影响；设计同步积分器有效从背景噪声中提取出有用信号，并通过双门限比较器电路获得包含结冰信息的输出信号；配合展宽电路的设计，DSP电路及软件最后完成结冰信息的判断和处理，给出结冰程度和结冰范围并告警。
　　 本文对系统的硬件电路进行调试分析，并在不同的模拟条件下进行了多组试验研究，试验结果充分验证了本系统设计方案的可行性。

目录

文摘

英文文摘

声明

1 课题概述

2 主动式红外结冰探测方法的分析

3 系统硬件设计

4 系统硬件调试及试验研究

5 总结与展望

致 谢

参考文献

附 录 攻读硕士期间发表论文