使用LabVIEW和PXI定位飛行過程中飛機的噪聲源
測量系統(tǒng)
我們選用了NI PXI系統(tǒng)及大量的模塊來達到緊湊系統(tǒng)的要求。我們的系統(tǒng)包含了一個嵌入式控制器和一個NI 8260, 一個4驅(qū)動、可插入機箱型、高速數(shù)據(jù)儲存模塊。LabVIEW、NI視覺開發(fā)模塊和NI聲音與振動測量套件為我們的方案開發(fā)提供了有效的工具。我們的系統(tǒng)能進行快速設(shè)置、數(shù)據(jù)記錄、實時監(jiān)測和數(shù)據(jù)瀏覽。我們將其裝載在移動平臺上以獲得更好的便攜性。
NI PXI-4498動態(tài)信號采集模塊通過集成電路式壓電(IEPE)調(diào)理為麥克風(fēng)提供電能,并能夠同時采集高分辨率的數(shù)據(jù)。由于每個模塊可以處理16個通道,7個模塊可以同時對112個通道進行采樣,并且還具備了進一步擴展的空間。
NI PXI-1428圖像采集模塊可以利用線掃描攝像機進行線掃描數(shù)字成像。我們使用NI視覺開發(fā)模塊開發(fā)的應(yīng)用程序?qū)⒆詣犹幚磉@些被采集的圖像。此外,NI PXI-6682H定時和同步模塊可以通過GPS進行同步來對數(shù)據(jù)進行時間標(biāo)識,并能對飛機中的噪音和地面上的噪音進行協(xié)調(diào)處理。
圖4:我們將PXI測量系統(tǒng)放在一個平板車上,從而使得系統(tǒng)能夠更加接近麥克風(fēng)陣列。
圖5:MU-300 Diamond商務(wù)機
我們于2010年11月16日至18日在北海道大樹航空航天研究所進行了飛行測試。MU-300商務(wù)機進行了一系列重復(fù)實驗來模擬不同飛行高度和速度下的起飛和降落,而我們則同時在地面和飛機內(nèi)進行測量工作。圖6展示了飛機在降落設(shè)置時1000Hz和2000Hz的噪聲定位圖結(jié)果。對于1000Hz噪聲,我們確定了更高振幅(紅色表示)的噪聲源是在主起落架附近,靠近襟翼的外邊緣和發(fā)動機噴管的地方。對于2000Hz噪聲,我們發(fā)現(xiàn)噪聲源靠近發(fā)動機噴管,主起落架和前起落架,但不會出現(xiàn)在襟翼的外邊緣處。通過這個測試,我們展示了對飛行中飛機的多個噪聲源進行定位的技術(shù)。
我們會繼續(xù)提高我們噪聲源定位技術(shù)的精確度,并開發(fā)更深入的噪聲源屬性評估,如噪聲光譜。
圖6:顯示飛機處于降落設(shè)置(放下襟翼,放下起落架,發(fā)動機怠速,高度60米,飛行速度60米/秒,水平飛行)時,在1000Hz和2000Hz時的噪聲源
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