一种沉积静电条件下高频通信试飞方法与流程

本技术发明涉及一种沉积静电条件下的高频通信试飞方法，本发明创造主要应用于民用飞机高频通信系统试飞，属民用飞机和运输类飞机航空电子系统试飞领域。

背景技术：

沉积静电是云层中各种带电微粒在飞行器表面的沉积、碰撞而形成的一种静电。飞机飞行中不可避免的产生沉积静电，沉积静电在飞行器表面累积到一定的程度,就会发生沉积静电放电，放电产生的电磁脉冲会对高频通信造成电磁干扰。这种电磁干扰，轻者，会在通信系统的工作频段内出现噪音，严重时，会导致系统无法正常工作。

沉积静电的积累可以达到几十万伏，沉积静电可以急剧地增加高频通信的噪音等级,可以导致信噪比的急剧下降。为了有效地保证通信系统的正常工作,需要对沉积静电条件下的高频通信能力进行飞行试验。

飞行试验用于表明当飞机飞行在严酷的沉积静电环境中试，通信和导航系统的功能仍在其允许的范围内。另外，该试验可以用于验证飞机的非导电表面的处理方法或全机搭接和接地设计的符合性。

国际上也对沉积静电条件下的高频通信进行试飞，其中应用最多的方法就是ac25-7中建议在高卷云、干燥的雪、沙尘暴气象条件下进行高频沉积静电的检查，但文中仅对飞行试验的气象条件提出建议，并没有提及具体的试飞方法。

在我国，由于目前较少开展民用飞机沉积静电条件下的高频通信试飞，缺乏相应的试飞评估方法，不便于对沉积静电对高频通信造成的影响进行研究，因此开展沉积静电条件下的高频通信试飞方法研究是十分必要的。

技术实现要素：

本发明的目的是：

本发明的目的是提供一种沉积静电条件下高频通信试飞方法，对沉积静电对高频通信的影响进行飞行试验评估，为高频通信系统适航审定试飞验证提供数据支撑和技术支持。

本发明的技术方案是：

一种沉积静电条件下高频通信试飞方法，包括：

步骤1、测试改装：对飞机进行静电放电器以及电流测试的改装；

步骤2、参数加载与地面校波：飞行前对试验参数进行加载并进行地面校波，确保参数加载正确，并通信功能正常；

步骤3、沉积静电试飞气象条件的确定：起飞前通过地面观测和空中观测相结合的方法来确定试飞气象是否满足飞行条件，如满足则进行飞行试验；

步骤4、飞行中实施：飞行中飞机在高卷云区域内穿云飞行，穿云过程中进行高频通信，检查沉积静电情况下高频的通信情况，并对通信情况进行评述。

步骤1包括：对飞机上的放电器进行改装，加装测试电缆和电流检测系统。

步骤2包括：

步骤21、参数加载

加载参数应包括高、中、低频点，同时涵盖高频工作的几种方式：lsb、usb、ame；

其中，低频点取值范围大于等于2mhz小于10mhz；中频点取值范围大于等于10mhz小于20mhz；高频点取值范围大于等于20mhz小于30mhz；

步骤22、地面校波

使用高频电台，分别选择信道与地面配试电台进行校波。

步骤3包括：

在沉积静电试飞中，对于气象条件的判定，使用地面观测和空中观测相结合的方法来确定试飞气象条件；

地面观测：本场气象台站根据云的外貌特征、出现高度、云的亮的、色彩确定是否高卷云，是否符合试飞条件；

空中观测：利用其他在飞飞机进行空中观测，根据能见度、飞机颠簸、飞机积冰情况进行判断，确定云的类型、区域后及时报告指挥塔台；

通过上述两种观测都确定为高卷云气象，满足试验条件后方可进行沉积静电试飞。

步骤4包括：

穿云前的高频通信情况：穿云前，沉积静电相对较少，进行高频通信检查通信情况。

轻度沉积静电情况：初始穿云，进行高频通信检查通信情况。

严重沉积静电情况：随着穿云时间的增长，电荷量趋于稳定，试验时，不断进行高频通信，检查通信情况。

飞机反复穿云，重复进行上述试验，并对试验结果进行评述。

本发明的优点是：

在国内首次将沉积静电条件下的高频通信试飞方法具体化、详细化，大大提高了试飞效率，该方法可应用到无线电通信导航相关的试飞科目中，相当程序的推动了试飞工作的进步。

附图说明

图1为静电放电器以及电流测试方法和测试连线图。

具体实施方式

本发明通过对沉积静电气象条件的分析，选定高卷云气象为沉积静电试飞环境，使用地面观测与空中观测相结合的方法来判定试验气象，通过对无沉积、轻度沉积、严重沉积3种沉积静电条件下高频通信试验情况进行试飞检查，很好地解决了高频沉积静电的试飞评估问题。

本发明的技术方案分为以下几步：

第一步：飞机测试改装

考虑到飞机整体本身是高频天线的一部分，因此不论沉积静电放电源在飞机的那个部分都会对高频通信系统造成干扰。如果高频接收机具有相应的噪声控制功能，将使其很难检测到沉积静电噪声。

为了在飞行试验中实时检测静电放电器电流，对飞机上的放电器进行改装，并加装测试电缆和电流检测系统。设计一个分流电阻1串联在机翼翼尖位置的导电底座3与静电放电器阻抗部分2之间，并控制分流电阻的电压为0-5v。数据采集及监视器4位于机体内，接入分流电阻1回路。

静电放电器以及电流测试方法和测试连线见附图1。

第二步：参数加载与地面校波

a)参数加载

试飞前必须进行试验参加载，加载参数应包括高、中、低频点，同时应涵盖高频工作的几种方式：lsb、usb、ame。其中，低频点取值范围大于等于2mhz小于10mhz；中频点取值范围大于等于10mhz小于20mhz；高频点取值范围大于等于20mhz小于30mhz。

高频通信试飞加载频率及模式情况可参见表1所示。具体根据实际情况进行调整。

表1高频通信试飞加载频率

b)地面校波

为了保证试飞的顺利实施，起飞前应进行校波。

使用高频电台，分别选择信道与地面配试电台进行校波。

第三步：沉积静电试飞气象条件的确定

在运输类飞机合格审定试飞中，高频通信试飞要求检查沉积静电带来的影响，而这种类型的静电通常是在高卷云、干燥的雪、沙尘暴气象区域中出现。ac25-7中建议在高卷云、干燥的雪、沙尘暴气象条件下进行高频沉积静电的检查，飞机在这几种区域飞行时摩擦产生沉积静电。

对于正在进行合格审定试飞的飞机，在干燥的雪和沙尘暴气象条件下进行飞行试验一方面具有较大的危险性，另一方面，这两种气象条件只在特定的时间和地域才会有，对于试飞实施造成诸多不利。与干燥的雪、沙尘暴两种气象条件相比而言，在高卷云气象条件下实施试飞较可行一些，因此，我们选择在高卷云气象条件下进行高频沉积静电试飞。

高卷云属于高云族，云高为7000m～10000m，云厚500m～2500m，云滴物态为冰晶。卷云是具有纤维状结构的云，常呈丝状或片状，分散地漂浮在空中。

对于飞行试验来说首先必须确定高卷云气象条件。云的聚集具有时间变动性，上一时间有，下一时间可能就没有了。云在天空中漂浮，位置会发生变动，必须抓住云存在的时机，确定云的位置，才能进行试飞。经验发现，卷云越厚，迎风面积雪越厚，在处理过的飞机机翼表面就会产生大量的摩擦电荷积累。

在沉积静电试飞中，对于气象条件的判定，使用地面观测和空中观测相结合的方法来确定试飞气象条件。

地面观测：本场气象台站根据云的外貌特征、出现高度、云的亮的、色彩等确定是否高卷云，是否符合试飞条件。

空中观测：利用其他在飞飞机进行空中观测，根据能见度、飞机颠簸、飞机积冰等情况进行判断，确定云的类型、区域后及时报告指挥塔台。

通过上述两种观测确定为高卷云气象，满足试验条件后方可进行沉积静电试飞。

第四步：试飞实施方法

飞行高度选择，根据云高确定飞行高度，一般在7000m以上。

飞行速度，在飞行包线范围内，选择较高的飞行速度，以便与周围气流产生高度的相对运动，参考速度vc＝215kn～250kn。

试飞主要考虑沉积静电的积累情况，通过对穿云前、轻度沉积、严重沉积3种静电条件下高频通信试验的情况，检查沉积静电对高频通信系统的影响。

试验时，飞机在高卷云区域内穿云飞行，穿云过程中进行高频通信，检查沉积静电情况下高频的通信情况。具体实施方法如下：

穿云前的高频通信情况：穿云前，沉积静电相对较少，进行高频通信检查通信情况。

轻度沉积静电情况：初始穿云，进行高频通信检查通信情况。

严重沉积静电情况：随着穿云时间的增长，飞机与空气摩擦使得电荷不断增加，在穿云初始阶段，电荷量上升比较快，在较短时间之后，电荷量趋于稳定，试验时，不断进行高频通信，检查通信情况。

飞机反复穿云，重复进行上述试验，并对试验结果进行评述。

第五步：通信情况评估方法

按表2对试样情况进行评述，可接受的通信效果为满足较清晰以上。

表2飞行员评述表

下面以某民用飞机在沉积静电条件下的高频通信试飞为实例对本发明的实施方式做进一步说明：

a)测试改装：按附图1所示进行静电放电器以及电流测试的改装；

b)参数加载与地面校波：飞行前对试验参数进行加载并进行地面校波，确保参数加载正确，并通信功能正常；

c)沉积静电试飞气象条件的确定：起飞前通过地面观测和空中观测相结合的方法来确定试飞气象是否满足飞行条件，如满足则进行飞行试验；

d)飞行中实施：飞行中飞机在高卷云区域内穿云飞行，穿云过程中进行高频通信，检查沉积静电情况下高频的通信情况，并按评述要求对通信情况进行评述。