一个小型化和超低功率的无线多参数监控系统,具有自动供电的能力,用于飞机智能皮肤
Chongqi Wang1, Yu Wang1, Wei Pu1
1Research Center of Structural Health Monitoring and Prognosis, State Key Laboratory of Mechanics and Control for Aerospace Structures, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|January 8, 2025
概括
飞机智能皮肤 (ASS) 的新无线多参数监测系统 (WMPMS) 能够实时监测结构健康. 这种超低功耗系统是自动供电的,提高了飞机的安全性,降低了维护成本.
科学领域:
- 航空航天工程 航空航天工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 传感器技术 传感器技术
背景情况:
- 飞机结构健康监测 (SHM) 对于运营安全和降低成本至关重要.
- 现有的SHM系统面临着电力消耗,大小和实时数据采集方面的挑战.
- 飞机智能皮肤 (ASS) 为集成的实时监控提供了一个平台.
研究的目的:
- 为ASS.开发一个小型的,超低功耗的无线多参数监控系统 (WMPMS).
- 为了实时监控关键的飞机参数,包括冲击,振动,温度,湿度和气压.
- 为了实现在飞行期间持续运行的能源自给自足.
主要方法:
- 设计了一种具有低功耗操作机制的全数字监控系统.
- 将一个微型系统集成到一个低功耗硬件设计中 (45 mm × 50 mm × 30 mm).
- 开发了一个使用热电发电机 (TEG) 连续供电的能源自给模块.
主要成果:
- 实现了平均功耗7.59mW的平均功耗.
- 在多参数监测中表现出色.
- 成功验证了系统的能源自给能力.
结论:
- 开发的WMPMS是高级ASS的可行解决方案.
- 该系统显著提高了SHM功能,具有最小的功率和尺寸限制.
- 这项技术有望提高飞机的安全性,性能和降低维护成本.
