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飞机结构强度测试对于飞行安全来说至关重要，是飞机制造过程中必不可少的一部分。传统的测量方式是使用应变片检测并通过有线方式传输至上位机，这种方式存在着线缆过多且排错困难的缺陷，随着无线传感网络的发展，该技术可弥补这一不足。本文根据实际需求将无线传感网络应用在飞机强度测试中，并对如何将大规模节点数据快速稳定传输至上位机进行了研究。由于ZigBee具有低功耗、低成本、网络容量大等优势，常用在大规模无线测量环境中，所以本文使用ZigBee组建无线测试网络。 本文中针对大规模节点测试的需求，结合ZigBee技术的通信原理，提出了多信道分簇并行组网方式，多个信道间通过以太网网关完成相互通信，并通过交换机上传数据。多信道通信扩大了网络规模，提高了数据传输速率。本文还对现有的路由协议进行分析，根据本文实际应用选择了分簇路由协议并在分簇路由协议的典型—LEACH协议的基础上进行了改进，通过MATLAB仿真表明改进后的算法相比LEACH协议，对簇首的选择和分布更加合理，降低能耗并延长生命周期。 本文根据数据传输系统的要求设计了协调器的软硬件，其中选择了TI的CC2530作为主控制器和ZigBee收发芯片，并对TI的Z-Stack协议栈进行了研究，实现了协调器组网、时钟同步、以太网数据传输和上位机显示保存等功能。最后对数据传输系统的各个功能模块进行测试和验证，其结果表明各功能模块均能正常工作，符合基本设计需求。 本文通过对飞机结构强度测试的分析、网络拓扑结构设计、分簇路由算法的仿真、数据传输系统的软硬件设计和系统测试，实现了数据传输系统的基本功能，满足了飞机结构强度测试无线化的需求。