[發明專利]飛行氣動數據采集系統

在審

• 申請號: 201910229772.5
• 申請日: 2019-03-25
• 公開（公告）號: CN109813520A
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發明（設計）人: 易仕和;葛勇;何霖;陸小革;易君如
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G01M9/00
• 分類號: G01M9/00;G01L11/00;G01L19/04
• 代理公司: 北京超成律師事務所 11646
• 代理人: 劉靜

本發明提供了一種飛行氣動數據采集系統，涉及飛行器技術領域，該飛行氣動數據采集系統包括傳感器模塊和采集控制模塊；傳感器模塊包括集成有多個壓力傳感器的傳感器陣列單元，傳感器陣列單元與采集控制模塊連接；傳感器陣列單元用于檢測飛行器的多個測量點處的壓力信號；采集控制模塊用于通過地址信號掃描的方式從傳感器陣列單元獲取壓力信號。該飛行氣動數據采集系統通過傳感器模塊和采集控制模塊能夠實現對多個測量點的壓力測量，其中，傳感器陣列單元集成有多個壓力傳感器，使得傳感器模塊體積小、重量輕，因此該飛行氣動數據采集系統適于搭載在小型飛行器上。

技術領域

本發明涉及飛行器領域，尤其是涉及一種飛行氣動數據采集系統。

背景技術

氣動數據是飛機動力學仿真中必不可少的，應用于仿真飛機空氣動力特性，建立飛機的空氣動力數學模型，確保飛行模擬的逼真度和可信度。現代飛機設計的高度復雜性，對飛機性能和飛機的品質越來越高的追求，使得對飛機氣動數據的要求也越來越復雜。

氣動數據反映到飛機運動方程中主要是以三個力系數(升力系數、阻力系數、側力系數)和三個力矩系數(滾轉力矩系數、偏航力矩系數、俯仰力矩系數)形式給出的。飛行器飛行試驗時，由于飛行器本身空間狹小、測量點多，需求一種尺寸小、重量輕、通道多、精度高的壓力測量系統。例如飛行器的飛行試驗系統，需要對發動機進氣道、燃燒室等的壓力分布實時測量。

目前現有技術中主要通過多個單獨的壓力傳感器連接通用數據采集系統進行測量。通用數據采集系統、單獨壓力傳感器大量使用的結果使得整個系統體積龐大、重量重，無法搭載在小型飛行器上。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種飛行氣動數據采集系統，以減小體積、減輕重量，從而適于搭載在小型飛行器上。

第一方面，本發明實施例提供了一種飛行氣動數據采集系統，包括傳感器模塊和采集控制模塊；所述傳感器模塊包括集成有多個壓力傳感器的傳感器陣列單元，所述傳感器陣列單元與所述采集控制模塊連接；

所述傳感器陣列單元用于檢測飛行器的多個測量點處的壓力信號；所述采集控制模塊用于通過地址信號掃描的方式從所述傳感器陣列單元獲取所述壓力信號。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，所述傳感器陣列單元包括壓力傳感器陣列和多個壓力源輸入管路；

所述壓力傳感器陣列與所述多個壓力源輸入管路的一端連接，所述多個壓力源輸入管路的另一端與飛行器的多個測量點一一對應連接。

結合第一方面的第一種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，所述傳感器陣列單元還包括多路選擇器和放大器；所述多路選擇器的輸入端與所述壓力傳感器陣列連接，所述多路選擇器的輸出端通過所述放大器與所述采集控制模塊連接，所述多路選擇器的控制端與所述采集控制模塊連接。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中，所述傳感器模塊還包括背壓補償單元，所述背壓補償單元包括背壓管和設置在所述背壓管內的背壓補償傳感器；

所述背壓管與所述傳感器陣列單元連接，用于為所述傳感器陣列單元提供壓力基準；所述背壓補償傳感器與所述采集控制模塊連接，用于檢測所述背壓管內的背壓補償信號，并將所述背壓補償信號發送至所述采集控制模塊。

結合第一方面的第一種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中，所述采集控制模塊包括微處理器和模數轉換器，所述模數轉換器與所述微處理器連接；

所述采集控制模塊具體用于通過所述微處理器的地址掃描發送地址信號至所述傳感器模塊；所述傳感器模塊具體用于根據接收的所述地址信號將所述壓力傳感器陣列的對應通道導通，并發送對應的壓力信號至所述采集控制模塊；所述采集控制模塊還用于通過所述模數轉換器將所述壓力信號轉換為數字化的壓力數據。