[發(fā)明專利]一種航空應(yīng)急儀表及其系統(tǒng)初始對準(zhǔn)方法和組合導(dǎo)航算法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910210347.8
• 申請日: 2009-10-30
• 公開（公告）號: CN102050226A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝莉莉;游學(xué);朱強(qiáng);郭秋芬;李旭東;楊勇;郭雙紅;岳步江;向偉榮;姜洪雷
• 申請（專利權(quán)）人: 航天科工慣性技術(shù)有限公司
• 主分類號: B64D43/00
• 分類號: B64D43/00;G01C21/24
• 代理公司: 北京金之橋知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11137
• 代理人: 林建軍

1.一種航空應(yīng)急儀表，其特征在于：包括：

大氣壓力測量單元，通過兩個(gè)進(jìn)氣嘴分別連接到飛機(jī)上的總壓管和靜壓管，用于測量靜壓和總壓壓力；

慣性測量單元，通過陀螺儀和加速度計(jì)，測量出飛機(jī)角運(yùn)動和線運(yùn)動信息，進(jìn)而為捷聯(lián)慣性導(dǎo)航解算提供必要的傳感器參數(shù)；

雙天線GPS衛(wèi)星接收機(jī)，與衛(wèi)星信號接收天線連接，用于測量飛機(jī)即時(shí)位置、速度、航向信息，為捷聯(lián)慣性導(dǎo)航提供輔助信息；

圖形顯示單元，將接收到的導(dǎo)航參數(shù)，以圖形和文字的形式在液晶顯示屏中顯示出來；

綜合處理計(jì)算單元，接收來自各傳感器的信息，通過傳感器信息融合算法，計(jì)算出指示空速、氣壓高度、姿態(tài)、航向、經(jīng)緯度等導(dǎo)航參數(shù)，并將計(jì)算結(jié)果發(fā)送給高密度液晶圖形顯示單元；

二次電源電路，用于將外部一次電源電壓轉(zhuǎn)換成各傳感器及電路所需的電壓信號。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種航空應(yīng)急儀表，其特征在于：所述大氣壓力測量單元進(jìn)一步包括與所述總壓管連接的總壓傳感器、與靜壓管連接的靜壓傳感器及、溫度傳感器和調(diào)理電路，所述總壓傳感器、所述靜壓傳感器和所述溫度傳感器與所述調(diào)理電路連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種航空應(yīng)急儀表，其特征在于：所述慣性測量單元包括慣性支架，及安裝在慣性支架上的三個(gè)相互垂直的陀螺儀、三個(gè)相互垂直的加速度計(jì)和接口電路。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種航空應(yīng)急儀表，其特征在于：所述雙天線GPS衛(wèi)星接收機(jī)通過兩個(gè)射頻連接器與飛機(jī)機(jī)身頂部的兩個(gè)接收天線連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種航空應(yīng)急儀表，其特征在于：所述雙天線GPS衛(wèi)星接收機(jī)包括兩個(gè)單天線GPS接收機(jī)及與所述單天線GPS接收機(jī)連接的調(diào)理計(jì)算電路。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種航空應(yīng)急儀表，其特征在于：所述綜合處理計(jì)算單元包括信號接口電路和運(yùn)算處理電路，所述信號接口電路和所述運(yùn)算處理電路用于接收大氣壓力測量單元、慣性測量單元、雙天線GPS衛(wèi)星接收機(jī)的信息并將信息并通過計(jì)算將結(jié)果發(fā)送給高密度液晶圖形顯示單元。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種航空應(yīng)急儀表，其特征在于：所述圖形顯示單元由液晶顯示屏、圖形顯示驅(qū)動卡、導(dǎo)光板等電路構(gòu)成，其中圖形顯示驅(qū)動卡負(fù)責(zé)接收來自綜合處理計(jì)算單元的導(dǎo)航參數(shù)，并產(chǎn)生相應(yīng)的動態(tài)圖形和文字畫面，驅(qū)動液晶顯示屏，在液晶顯示屏中顯示出相應(yīng)的圖形畫面。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種航空應(yīng)急儀表，其特征在于：所述圖形顯示單元包括用于提供顯示亮度調(diào)節(jié)、圖形畫面切換、晝夜模式切換功能按鍵和氣壓參數(shù)調(diào)節(jié)旋鈕。

9.一種航空應(yīng)急儀表系統(tǒng)初始對準(zhǔn)方法，其特征在于：在系統(tǒng)通電自檢后，包括以下步驟：

a、初始信息裝訂，使用GPS輸出航向、加速度計(jì)信息計(jì)算出的水平姿態(tài)角、GPS接收機(jī)的位置以及零速信息裝訂給航空應(yīng)急儀表；

b、水平粗校準(zhǔn)，航空應(yīng)急儀表建立起自己的導(dǎo)航坐標(biāo)系進(jìn)行導(dǎo)航解算，同時(shí)利用靜止?fàn)顟B(tài)下的零速信息進(jìn)行速度匹配Kalman濾波計(jì)算，最優(yōu)估計(jì)出系統(tǒng)的水平姿態(tài)誤差，并修正系統(tǒng)的導(dǎo)航坐標(biāo)系；

c、水平精校準(zhǔn)，航空應(yīng)急儀表以粗對準(zhǔn)結(jié)果為初始條件進(jìn)行導(dǎo)航解算，同時(shí)用導(dǎo)航解算的速度信息作為誤差量，最優(yōu)估計(jì)出系統(tǒng)的水平姿態(tài)誤差，并對系統(tǒng)姿態(tài)進(jìn)行修正。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的航空應(yīng)急儀表系統(tǒng)初始對準(zhǔn)方法，其特征在于：在水平粗對準(zhǔn)階段，慣性測量單元內(nèi)加速度計(jì)測量敏感到的重力加速度信息，航空應(yīng)急儀表利用該信息計(jì)算出自身的俯仰和滾動角信息，然后利用第一階段導(dǎo)航計(jì)算機(jī)接收到的航向信息，計(jì)算系統(tǒng)的姿態(tài)矩陣，同時(shí)航空應(yīng)急儀表初始化自身的位置為初始裝訂的經(jīng)緯度，初始化航空應(yīng)急儀表自身的速度為零速。