陈彦

摘要：进行航空导线的绝缘故障监测，如果是小范围的绝缘故障检测，可通过分析反射系数的变化规律得到结论。但是随着绝缘损坏量的增加，在故障检测中阶跃波优于脉冲波;短路故障监测工作中，随着反射系数的变化率加快;于时域反射法（TDR）建立了TDR波形，仿真绝缘层沿径向发生变化时其特征阻抗，反映故障的特征，一定程度上利用从TDR波形上辨别出来绝缘故障。入射波上升时间增长，反射脉冲变宽，幅值降低，对于相同的绝缘损坏量，绝缘层薄的导线反射系数大，易检测出来;波入射上升时间越短，但反射脉冲变窄，要求高采样频率。

关键词：时域反射法;航空导线;绝缘故障检测

建立在反射系数变化规律基础上的航空导弹绝缘故障数据模型，是采用仿真模型建立的方式，对于适应反射法的航空导线故障进行相应的分析和检测，采用模型法对TDR波形的影响以及绝缘损坏量的增加反射系数的变化率等进行计算。根据故障检测中间跃波以及脉冲波等进行导线反射系数的分析，得出绝缘损坏量，以及特征阻抗值等。发现短路故障时，如果发生了阻抗降低到一定程度，小范围的绝缘故障将经过射波上升。波形的反应，将故障特征，例如反射脉冲变窄，高采样频率增长，射波脉冲电宽等等加以显现。

时域反射法概述

在民航机务维修中，时域反射法进行科学方法的运用，规避严重的后果，同时防止信号失误造成的不稳定运行情况，在一定程度上保障飞机导向，将飞机的各个部件运用仿真模型的方法，提高绝缘故障剑修率，进行动力电源数据的处置，并且做好控制信号的调整，保持飞机的持续适航性和安全性。使用反射法建立的航空导线，真实地反映出绝缘故障的情况，获得飞机航电电气操纵等系数，对于故障进行检测，对于飞机导向故障来说，保障飞机各部件，防止信号不够带来的系统不正常的情况发生。一旦发生飞机导线故障，进行准确判断的方式可以采用相应的方法，诊断路导致飞机操控系统不正常、指示仪表不稳定等的故障。

航空导线故障检测

飞机导线的故障包括了断路故障和短路故障，采用的方法如双端法和短端法。在故障定位准确性上，防止导线两端出现系统阻抗影响，将飞机结构限制加以去除。例如在单段法上测距一般较为迅速和便捷。诊断和定位，通过数字化运技术运用速度非常快，例如时域反射法进行故障的测距，不需要对导线的截几何特征，如截面积导线长度等进行预支，而是采用安装于各金属构架之间的乘数限制，将導线两端进行测试，这一方法针对飞机导线的连续故障和局部故障能够运用高斯包络信号作为参考信号。在信号的视频相关运算中，针对航空导向绝缘故障，确定故障的位置和类型，分析导线绝缘层，对于反射系数之间的关系，导线的特征阻抗，导线特征阻抗变化以及入射波上升时间等能够给出导线故障定位，研究出导线的硬性故障。鉴于此，利用低压脉冲信号反射和传输原理，在自相关算法中得到了小波包去噪的故障点反射信号的准确定位。低压脉冲反射法，采用外力对导线的特征阻抗改变进行测试，建立在时域反射原理之上，进行故障检测。故障检测过程中向待测导线的一端发射脉冲，形成了参考信号和反射信号之间的时间间隔，以此作为导线几何特征变化的测量依据，使得导线参考信号能够通过计算得到相应的测试端的距离。根据飞机导线传输线原理，在电阻电导电容电感等相互连接的状态下，利用导线故障交界面处电压连续条件，得到了入射波电压和反射波电压之间的比值。例如在公式中，导线故障点的复杂阻抗，特征阻抗和电压的角频率等：

通过公式得到计算得出了反射信号与参考信号同方向的脉冲值。在进行故障点导线侧端指的距离以及参考信号，在分析导线中的传播速度等计算的时候，运用故障点距导线测试端的距离计算公式，可以得到相应的反射信号和参考信函之间的时间间隔。

反射信号去噪处理

小波包去噪的关键的是如何选取阈值，直接关系到信号去噪的质量。用于现场飞机导线故障诊断，在不同频带反应信号进行处理的过程中，经过高频部分的进一步分解，直接进行信号去噪质量的取值，确定高频部分的阚值，时容易发生空间电磁干扰，在得到相应的重构的方法，运用在自适应算法选择的过程中，行自适应阚值选择算法，采用不同的算法确定阈值。采用基于估计原理的自适应阈值选择算法，对于信号平台进行多层次划分，计算高频部分反射脉冲的故障定位误差和起始点等，适合对低压脉冲反射信号进行噪声抑制，确定高频部分的阈值的浮动阈值产生了高压设备中的高频振荡，部分这是不可避免的电子干扰，利用小波分析延伸出来的信号进行小波包算法，来选择算法来确定低频部分的阈值。对于低频部分相应的去噪效果，采用基于信号能量原理拥有较好的特点，将由于小波包分解系估计值最小化，对应给定阈值，数在不同频带反映信号的不同特征，小波包去噪关键是的不同特征下，采用估计原理，进才例如能量原理浮动砍，只选择算法就能确定出低频部分的阚值。

自相关算法故障测试

在导线故障定位中，经过小波包去噪处理之后，飞机导线故障定位的中心思想就是可以运用信号的自相关函数确定自相关算法，根据公式确定故障反射信号与 参考信号的时间间隔。保持了相应的突变特性。进行观察后，利用参考信号和反射信号之间的实现间隔，确定延时的时间。

实验验证与分析

采用的实验装置为飞机导向故障诊断系统，包含了任意波段发生器故障，导线发射方波以及工控机等。采用工控机作为控制核心，配置以windowsXP操作系统和茶草，运用任意波形发射器向故障导线的一端发射方波低压脉冲，采用VC编制数据，调用小波包分析和自相关函数，采用总线结构进行信号的传输和处理，整个系统在主程序的组织管理下，控制了硬件电路，验证出故障诊断与定位方法的有效性，完成了反射信号采集参考信号发射数字信号处理故障类型诊断和位置计算等工作。

进行导线故障诊断，要采用小波包算法进行去噪处理，分别对断路故障和短路故障进行反射信号的分析。根据实验结果看到了低压脉冲反射法中得到的原始波形，采用小波包算法，根据故障诊断理论，进行原始波形图的论证，运用作的坐标系横轴为采样点数，竖轴为信号的振幅。

采用自相关算法得到飞机导线的短路故障点，对于断路故障点的定位误差进行分析。根据分析对比发现，经过小波包去噪处理之后，可以计算自相关函数所提供的函数，确定了参考信号和反射信号的时间间隔。

结语

机务维修中要根据相应的参数，提高故障定位的准确度，采用自种方法定位结果是较为准确的。结语，飞机导线短路故障和断路故障，经过定位和诊断之后，根据低压脉冲反射原理，利用小波包算法抑制了测距系统，将电磁信号的干扰加以去除，对反射信号进行多层分解和噪声抑制之后，得到故障点的反射信号。此原理是低压脉冲反射原理中重要的核心可以向导线测试的发射低压脉冲参考信号，通过自相关线算法，获得反射信号的时间间隔，准确确定故障点距导线测试端的距离，这种方法为民航机务维修提供重要的技术支持，而且计算起来较为简单，同时也易于操作。

参考文献

张俊民，魏娟，谢华博，等.基于时域反射法的航空导线绝缘故障检测与分析[J].航空学报，2009，30（4）：706–712.

郭云梅.航空直流电弧故障检测及保护技术研究[D].江苏：南京航空航天大学，2010.

张俊民，谢华博，魏娟，等.飞机电缆绝缘缺陷与故障的检测技术及分析[J].航空维修与工程，2008，（1）：26–29.

石旭东，裴鹤岩，荆涛，等.基于时频反射的飞机导线故障诊断方法[J].信息与控制，2010，39（1）：77–81.

陈卫，王莉.航空电缆故障在线检测与定位技术研究[J].飞机设计，2010，30（2）：62–67.

刘晓琳，袁昆.基于互相关算法的飞机导线故障诊断与定位系统设计[J].计算机测量与控制，2014，22（12）：3903–3905.

管天云.扩展频谱时域反射法的理论与实验研究[J].新型工业化，2014（1）：84–89.