[发明专利]一种直升机主轴弯矩标识的幅-相综合相关识别方法

说明书

一种直升机主轴弯矩标识的幅‑相综合相关识别方法，所述方法包括：测量直升机的旋翼主轴截面弯矩原始数据，对所述旋翼主轴截面弯矩原始数据进行谐波分析，得到幅值序列和相位序列；分别计算任意两个测试通道的一阶谐波分量的幅值序列的皮尔逊积矩相关系数，以及相位序列的皮尔逊积矩相关系数；分别对幅值序列的皮尔逊积矩相关系数，和相位序列的皮尔逊积矩相关系数，进行算术平均值计算，得到幅值相关系数算术平均值和相位相关系数算术平均值；将幅值相关系数算术平均值和相位相关系数算术平均值相乘，得到这两个测试通道的幅‑相综合相关系数rsubgt;Fψ/subgt;；根据幅‑相综合相关系数rsubgt;Fψ/subgt;的大小，判断这两个测试通道的弯矩标识是否准确。

技术领域

本发明用于直升机试验数据分析领域，具体涉及一种直升机主轴弯矩标识的幅-相综合相关识别方法。

背景技术

随着现代测试传感器性能、测试方法与检验技术的发展，已经能够准确地测量所要求的主轴弯矩，获得直升机旋翼主轴上的载荷和桨毂中心的航向力、侧向力、俯仰弯矩及滚转弯矩，用于主轴载荷阈值实时监测与评估、主轴使用寿命评估、飞行安全控制等。同时，由于主轴弯矩测量端点非常多，很容易产生误标识现象。若发生测量标识错误，将误导结果数据与特性的分析和后续多维度应用，将给飞行安全和新机研制带来直接的技术隐患和风险。在直升机技术发展过程中，人们发展和形成了一些测量标识真伪识别方法，这些方法一般应用于直升机启动飞行试验前。一旦启动飞行试验，这些方法在效率和有效性方面的局限性给试验数据检验带来困难和挑战。

发明内容

本申请提供一种直升机主轴弯矩标识的幅-相综合相关识别方法，准确甄别直升机主轴弯矩测量标识，确保主轴弯矩测量数据的有效性和准确性。

技术方案：一种直升机主轴弯矩标识的幅-相综合相关识别方法，所述方法包括：

测量直升机的旋翼主轴截面弯矩原始数据，对所述旋翼主轴截面弯矩原始数据进行谐波分析，得到幅值序列和相位序列；

分别计算任意两个测试通道的一阶谐波分量的幅值序列的皮尔逊积矩相关系数，以及相位序列的皮尔逊积矩相关系数；

分别对幅值序列的皮尔逊积矩相关系数，和相位序列的皮尔逊积矩相关系数，进行算术平均值计算，得到幅值相关系数算术平均值和相位相关系数算术平均值；

将幅值相关系数算术平均值和相位相关系数算术平均值相乘，得到这两个测试通道的幅-相综合相关系数r_Fψ；

根据幅-相综合相关系数r_Fψ的大小，判断这两个测试通道的弯矩标识是否准确。

具体的，对所述旋翼主轴截面弯矩原始数据进行谐波分析，得到幅值序列和相位序列，包括：

对所述旋翼主轴截面弯矩原始数据进行直升机旋翼主轴4个测量通道的前 k阶谐波分量的幅值和相位的n个整周期的数据序列。

具体的，直升机旋翼主轴4个测量通道为与直升机旋翼主轴两个平行截面内互相正交的两个方向，即截面ⅠN方向、截面ⅠP方向、截面ⅡN方向和截面ⅡP方向，对应的4个测量通道。

具体的，对所述旋翼主轴截面弯矩原始数据进行直升机旋翼主轴4个测量通道的前k阶谐波分量的幅值和相位的n个整周期的数据序列的计算过程如下：

根据旋翼转速信号，截取数据序列谐波的旋翼旋转一周的采样点数N、及每个点的时域实测幅值Fj、每个点j的相对方位角Ψj，其中，N为对fc/Ω得到的商取整，fc为主轴弯矩数据信号的采样频率；

对每个采样点N进行余弦的离散傅立叶变换，得到谐波的余弦分量Fic；以及正弦的离散傅立叶变换，得到谐波的正弦分量Fis，i为谐波分量阶数；

根据所述余弦分量Fic和正弦分量Fis，分别计算旋转一周内第i阶谐波量的幅值Fi及其相位角Ψi。