本文關(guān)鍵詞：基于zigbee技術(shù)的飛機(jī)機(jī)身強(qiáng)度測試節(jié)點(diǎn)及傳輸算法研究　出處：《西安電子科技大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：各類型號的飛機(jī)在飛行過程中,機(jī)身尤其是機(jī)翼部分會遇到比較復(fù)雜的受力情況。當(dāng)飛機(jī)以高速飛行的時候,升力與重力更是會給機(jī)身以很大的壓力,造成過載現(xiàn)象。為了能承受高過載量,確保穩(wěn)定飛行,需要強(qiáng)度非常優(yōu)秀的飛機(jī)機(jī)身。因此,飛機(jī)機(jī)身在各類情況下,尤其是極限情況下的形變和強(qiáng)度特性測試,是飛機(jī)試飛和定型工作中的重要內(nèi)容。當(dāng)前的飛機(jī)強(qiáng)度測試場景主要分為兩種,一種是探傷類測試,以使用激光、超聲波等手段進(jìn)行無損探傷為主;而在風(fēng)洞、靜力、沖擊測試等需要動態(tài)的、大面積的數(shù)據(jù)的場合,則通常采用壓電元件(應(yīng)變片等)加上信號線、電橋電路、運(yùn)放、ADC芯片、微處理器芯片構(gòu)成的有線測量方案。此類方案的主要缺點(diǎn)在于系統(tǒng)中的應(yīng)變片等傳感器是通過信號線連接的,所以整個測試系統(tǒng)的線路非常繁雜,而這使得系統(tǒng)的安裝和拆卸變得很困難,在一定程度上影響了飛機(jī)強(qiáng)度測試工作的速度和效率。ZigBee是一種最近比較流行,并且相對成熟的物聯(lián)網(wǎng)解決方案。它具有功耗低、網(wǎng)絡(luò)容量大、通信保密性好、信道較多、支持的拓?fù)漕愋投嗟纫幌盗袃?yōu)點(diǎn),非常適合用在大型、超大型的測試網(wǎng)絡(luò)中。這為飛機(jī)機(jī)身強(qiáng)度測試系統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)化提供了通信技術(shù)基礎(chǔ)。本文的主要工作在于,創(chuàng)新性的將ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用在飛機(jī)機(jī)身強(qiáng)度測試這一領(lǐng)域中,并為此研制了全功能的智能測試節(jié)點(diǎn),且對節(jié)點(diǎn)組成的網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)做出了自己的思考和優(yōu)化。為了提升測試精度,我們在ADC芯片選型、測試電路調(diào)試、測量單元物理結(jié)構(gòu)等方面均做了優(yōu)化;而為了使測量系統(tǒng)在升級到超大規(guī)模節(jié)點(diǎn)時仍然具有可行性(實(shí)用中可能有10K級別的測量節(jié)點(diǎn)),我們在ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計、通信算法優(yōu)化方面做了比較多的設(shè)計和仿真工作,設(shè)計了“樹形網(wǎng)廣播對時”方案和“樹形網(wǎng)+菊花鏈子網(wǎng)”兩種信號傳輸或網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞桨?在測試中,使用工程塑料板模擬了飛機(jī)機(jī)身,并安裝了測試節(jié)點(diǎn),變換了幾種形變情況,進(jìn)行了形變實(shí)際測試;為了克服實(shí)際使用的節(jié)點(diǎn)數(shù)量不夠的困難,使用軟件仿真了我們的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?并實(shí)際制作了若干節(jié)點(diǎn),進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)通信測試;通信中,使用Packet_Sniffer抓包軟件對測試節(jié)點(diǎn)的無線數(shù)據(jù)進(jìn)行了抓包分析,對方案設(shè)計進(jìn)行了對比和校正,確保了我們的實(shí)驗(yàn)用小規(guī)模ZigBee測試網(wǎng)絡(luò)通信的正常進(jìn)行,檢驗(yàn)了方案的可行性。最終,我們的軟件仿真(基于Linux下的NS2軟件)、實(shí)際測試(基于Z-Stack協(xié)議棧修改軟件協(xié)議)、通信抓包測試均得到了比較符合預(yù)期的結(jié)果,證明了本方案的可行性,對飛機(jī)機(jī)身強(qiáng)度測試工作的無線傳感網(wǎng)絡(luò)化做出了自己的探索,并在展望中提出了論文研究方案的改進(jìn)思路和優(yōu)化方向。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V215.2

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本文編號：1322089