【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及雷电测试，更具体地说，它涉及一种全机雷电感应信号多点同步测量系统及测量方法。
技术介绍
1、飞机雷电防护设计是关乎飞行安全的重要保证之一，飞机雷电防护试验作为适航取证必要试验。
2、由于全机雷电试验场地大，测量点位多，且信号通过高长度光纤传输至测控室干扰较大，易出现信号失真现象，导致目前全机雷电试验感应测量均采用传统示波器点对点就地测量的方法。
3、该方法存在前端测量器件多、布置繁琐、易受干扰、且难以突破10路信号以上同时测量、工期长，数据分析困难等问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种全机雷电感应信号多点同步测量系统及测量方法，解决相关技术中难以突破10路信号以上同时测量、工期长，数据分析困难的技术问题。
2、本专利技术提供了一种全机雷电感应信号多点同步测量方法，包括以下步骤：
3、s100：根据需要测量的飞机机型、测试场地条件以及预期达到的测量精度，并确定需要测量的信号类型及其频率范围；
4、s200：确定分布式测量系统的节点数量、分布位置以及每个节点的测量任务；
5、s300：根据步骤s100和步骤s200中确定的需求和节点配置，生成最优的节点分布策略，所有关键测量点充分覆盖，并减少节点间的干扰；
6、最优的节点分布策略的步骤如下：
7、s310，根据步骤s100中的飞机机型和测试需求，识别飞机上的关键部位；
8、s320，根据步骤s200中的关键部
9、s330，使用优化算法来确定节点的最佳放置位置；
10、s340，计算节点间的距离，其中节点和节点之间的欧几里得距离；
11、s350，对通信链路优化；
12、s360，为飞机上的关键部位设计冗余节点；
13、s370，设计故障检测与自我修复机制，在出现故障时重新配置；
14、s380，最后输出结果，输出结果包括节点配置表、网络拓扑图、冗余节点列表和系统稳定性报告；
15、s400：根据步骤s300输出的最优节点分布策略进行安装和配置测量设备，覆盖所有重要的感应信号源；
16、s500：使用可调增益的模拟光电传输系统传输数据至测控室；
17、s600：利用测控室内16台双通道示波器采集数据，开发上位机软件，用于控制数据采集设备，分析测量数据，并自动生成记录表格。
18、进一步地，步骤s330的优化算法采用选择粒子群优化算法，具体步骤如下：
19、初始化种群：生成初始种群，每个个体是一个向量，表示节点的位置坐标；
20、表示为=[,,…,]，其中是节点数量，是第个个体中第个节点的位置坐标；
21、适应度函数：适应度函数用于评价每个个体的优劣，表达式如下；
22、
23、其中，是权重因子，是关于节点位置的评估指标；
24、更新速度：
25、；
26、其中，表示第个粒子在时刻的速度向量；
27、更新位置：；
28、其中，表示第个粒子在时刻的位置向量；
29、更新个人最优和全局最优：
30、如果，则更新个人最优；
31、如果，则更新全局最优；
32、终止条件：当达到预设的最大迭代次数或适应度不再提高时停止；
33、其中，表示粒子群，表示第个粒子的速度向量，表示第个粒子的位置向量，表示第个粒子的个人最优位置，表示群体最优位置，表示惯性权重，和表示学习因子，和表示介于0到1之间的随机数。
34、进一步地，步骤s340中节点间的距离采用欧几里得距离，表达式如下：
35、
36、其中，表示第个节点到第个节点的欧几里得距离。
37、进一步地，步骤s360中冗余节点数量由关键部位的冗余系数和所需节点数确定，表达式如下：
38、
39、其中，表示关键部位的冗余节点数量。
40、进一步地，步骤s380中的输出结果，其中，节点配置表包括每个节点的位置、类型、通信地址信息；网络拓扑图用于显示所有节点之间的连接方式和通信链路的状态；冗余节点列表用于列出为提高系统可靠性而设置的所有冗余节点；系统稳定性报告用于评估系统在不同故障场景下的稳定性。
41、进一步地，步骤s400的具体步骤如下：
42、s410：选择探头：根据步骤s100中确定的信号类型和频率范围选择相应的探头；
43、s420：部署探头：根据节点配置表和网络拓扑图，在对应的测量点部署对应的探头；
44、s430：探头的校准：对每一个探头进行校准，使测量精度符合要求；
45、s440：探头的连接与标识：将探头与分布式测量系统的节点相连，并做好标识用于数据处理。
46、进一步地，步骤s500的具体步骤如下：
47、s510：选择传输介质：选择光纤作为传输介质；
48、s520：确定传输参数：确定信号的传输速率、频率范围和增益设置参数；
49、s530：信号转换与放大：将从各个节点收集的模拟信号转换成光信号，使用可调增益放大器调节信号强度，用于不同的传输距离和信噪比需求；
50、s540：信号传输：通过光纤将信号传输到测控室。
51、进一步地，在步骤s540中，传输至测控室传输是采用32通道光纤传输系统，32通道光纤传输系统由光电传输模块、光接收机、机箱和单模光纤组成，光接收机为8个通道集成于机箱一体内，光电传输模块为分立式模块，采用4套8通道光传系统进行组合形成32通道的光电传输模块；其中光电传输模块集成程控衰减器和放大器；32通道光纤传输系统内部设有多级补偿电路，对链路损耗增益补偿，且光接收机端用于远程对光电传输模块进行状态监控。
52、一种全机雷电感应信号多点同步测量系统，用于执行前述的全机雷电感应信号多点同步测量方法中的一个或多个步骤，包括：
53、需求分析模块：定义测量需求，包括信号类型、频率范围；
54、配置规划模块：规划节点数量、分布位置和测量任务；
55、优化策略模块：生成最优的节点分布策略；
56、设备安装配置模块：实施节点分布策略，安装配置测量设备；
57、数据传输模块：通过模拟光电传输系统传输数据；
58、数据采集处理模块：使用示波器采集数据，并通过上位机软件进行分析处理。
59、一种存储介质，存储有非暂时性计算机可读指令，用于执行前述的全机雷电感应信号多点同步测量方法中的一个或多个步骤。
60、本专利技术的有益效果在于：
61、本专利技术通过使用可调增益的模拟光电传输系统将电信号转换为光信号传输到测控室，有效防止测量信号在传本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种全机雷电感应信号多点同步测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种全机雷电感应信号多点同步测量方法，其特征在于，步骤S330的优化算法采用选择粒子群优化算法，具体步骤如下：
3.根据权利要求1所述的一种全机雷电感应信号多点同步测量方法，其特征在于，步骤S340中节点间的距离采用欧几里得距离，表达式如下：
4.根据权利要求1所述的一种全机雷电感应信号多点同步测量方法，其特征在于，步骤S360中冗余节点数量由关键部位的冗余系数和所需节点数确定，表达式如下：
5.根据权利要求1所述的一种全机雷电感应信号多点同步测量方法，其特征在于，步骤S380中的输出结果，其中，节点配置表包括每个节点的位置、类型、通信地址信息；网络拓扑图用于显示所有节点之间的连接方式和通信链路的状态；冗余节点列表用于列出为提高系统可靠性而设置的所有冗余节点；系统稳定性报告用于评估系统在不同故障场景下的稳定性。
6.根据权利要求1所述的一种全机雷电感应信号多点同步测量方法，其特征在于，步骤S400的具体步骤如下：
7
8.根据权利要求7所述的一种全机雷电感应信号多点同步测量方法，其特征在于，在步骤S540中，传输至测控室传输是采用32通道光纤传输系统，32通道光纤传输系统由光电传输模块、光接收机、机箱和单模光纤组成，光接收机为8个通道集成于机箱一体内，光电传输模块为分立式模块，采用4套8通道光传系统进行组合形成32通道的光电传输模块；其中光电传输模块集成程控衰减器和放大器；32通道光纤传输系统内部设有多级补偿电路，对链路损耗增益补偿，且光接收机端用于远程对光电传输模块进行状态监控。
9.一种全机雷电感应信号多点同步测量系统，其特征在于，用于执行如权利要求1-8中任一所述的全机雷电感应信号多点同步测量方法中的一个或多个步骤，包括：
10.一种存储介质，其特征在于，存储有非暂时性计算机可读指令，用于执行如权利要求1-8中任一所述的全机雷电感应信号多点同步测量方法中的一个或多个步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种全机雷电感应信号多点同步测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种全机雷电感应信号多点同步测量方法，其特征在于，步骤s330的优化算法采用选择粒子群优化算法，具体步骤如下：
3.根据权利要求1所述的一种全机雷电感应信号多点同步测量方法，其特征在于，步骤s340中节点间的距离采用欧几里得距离，表达式如下：
4.根据权利要求1所述的一种全机雷电感应信号多点同步测量方法，其特征在于，步骤s360中冗余节点数量由关键部位的冗余系数和所需节点数确定，表达式如下：
5.根据权利要求1所述的一种全机雷电感应信号多点同步测量方法，其特征在于，步骤s380中的输出结果，其中，节点配置表包括每个节点的位置、类型、通信地址信息；网络拓扑图用于显示所有节点之间的连接方式和通信链路的状态；冗余节点列表用于列出为提高系统可靠性而设置的所有冗余节点；系统稳定性报告用于评估系统在不同故障场景下的稳定性。
6.根据权利要求1所述的一种全机雷电感应信号多点同步测量方法，其特征在于，步骤...
【专利技术属性】
技术研发人员：段泽民，黄文堂，谭红丽，程祥，李长明，黄业园，
申请(专利权)人：合肥航太电物理技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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