[發(fā)明專利]基于壓力和流速的大氣參數(shù)傳感系統(tǒng)和需求參數(shù)計算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110923145.9
• 申請日: 2021-08-12
• 公開（公告）號: CN113654707B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔣永剛;納新;董子豪
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01L9/00
• 分類號: G01L9/00;G01P5/10;G01D21/02;G06F30/28
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 楊媛媛

本發(fā)明涉及一種基于壓力和流速的大氣參數(shù)傳感系統(tǒng)和需求參數(shù)計算方法，所述系統(tǒng)包括：用于獲取壓力數(shù)據(jù)和流速數(shù)據(jù)的傳感模塊；用于承載所述傳感模塊且與所述傳感模塊電連接的柔性基底電路板；控制電路，用于通過所述柔性基底電路板控制所述傳感模塊獲取所述壓力數(shù)據(jù)和所述流速數(shù)據(jù)；上位機，用于接收并存儲所述壓力數(shù)據(jù)和所述流速數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述壓力數(shù)據(jù)和所述流速數(shù)據(jù)得到解算需求參數(shù)。本發(fā)明通過獲取壓力和流速，基于此可以高效地、精準地得到需求參數(shù)，提高了需求參數(shù)的可靠性，并實現(xiàn)了系統(tǒng)的模塊化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及飛行參數(shù)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于壓力和流速的大氣參數(shù)傳感系統(tǒng)和需求參數(shù)計算方法。

背景技術(shù)

飛行器在飛行過程中需要進行準確的飛行控制以保證飛行器的飛行安全，而要實現(xiàn)精準的飛行控制，最重要的就是能夠?qū)崟r的獲取飛行器的各個飛行參數(shù)，如飛行器的側(cè)滑角、攻角、馬赫數(shù)等。在得到這些數(shù)據(jù)參數(shù)后，飛行員便可迅速做出判斷并做出決策，確保飛行器的飛行安全。

傳統(tǒng)的大氣數(shù)據(jù)測量是基于空速管的探針式傳感系統(tǒng)，一般包括外露的皮托管、攻角傳感器、側(cè)滑角傳感器等。這種測量方式在低速、小攻角的穩(wěn)態(tài)條件下效果良好，但隨著如今對飛行器速度、機動性、隱身性等要求的不斷提高，探針式傳感系統(tǒng)逐漸不再能夠滿足飛行器的設(shè)計要求。為解決這些問題，F(xiàn)ADS(Flush air data sensing，嵌入式大氣傳感)系統(tǒng)在隨后逐漸發(fā)展起來，F(xiàn)ADS系統(tǒng)一般通過布置在飛行器前端不同位置的壓力傳感器陣列來測量壓力分布并通過特定算法來解算大氣數(shù)據(jù)。現(xiàn)有的FADS系統(tǒng)依靠飛行器表面的測壓孔進行壓力數(shù)據(jù)測量，而測壓孔的存在一定程度上破壞了飛行器的氣動外形并降低隱身性能，且測壓點數(shù)量多且分散，難以實現(xiàn)模塊化。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種基于壓力和流速的大氣參數(shù)傳感系統(tǒng)和需求參數(shù)計算方法，通過獲取壓力數(shù)據(jù)和流速數(shù)據(jù)，基于此解算出大氣參數(shù)，得到需求數(shù)據(jù)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種基于壓力和流速的大氣參數(shù)傳感系統(tǒng)，包括：

傳感模塊，用于獲取壓力數(shù)據(jù)和流速數(shù)據(jù)；

柔性基底電路板，所述傳感模塊設(shè)置在所述柔性基底電路板上，所述傳感模塊與所述柔性基底電路板電連接；

控制電路，與所述柔性基底電路板連接，用于通過所述柔性基底電路板控制所述傳感模塊獲取所述壓力數(shù)據(jù)和所述流速數(shù)據(jù)，并接收所述壓力數(shù)據(jù)和所述流速數(shù)據(jù)；

上位機，與所述控制電路連接，用于接收并存儲所述壓力數(shù)據(jù)和所述流速數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述壓力數(shù)據(jù)和所述流速數(shù)據(jù)得到解算需求參數(shù)。

優(yōu)選地，所述傳感模塊包括：

N個壓力傳感單元，設(shè)置在所述柔性基底電路板上，且均與所述柔性基底電路板電連接，用于獲取所述壓力數(shù)據(jù)；N為大于或等于3的正整數(shù)；

N個流速傳感單元，設(shè)置在所述柔性基底電路板上，且均與所述柔性基底電路板電連接，用于獲取所述流速數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，各所述壓力傳感單元沿直線等間距分布，各所述流速傳感單元沿同方向呈階梯狀等間距分布，且各所述流速傳感單元沿中心線對稱分布，各所述壓力傳感單元之間的間距與各所述流速傳感單元之間的間距相同。

優(yōu)選地，各所述流速傳感單元與所述柔性基底電路板之間均設(shè)置有相同厚度的柔性墊片，所述柔性墊片與所述流速傳感單元的厚度之和等于所述壓力傳感單元的厚度。

優(yōu)選地，同一直線上的所述壓力傳感單元與所述流速傳感單元之間的間距大于預設(shè)間距；所述預設(shè)間距為所述壓力傳感單元的寬度的1.5倍。

優(yōu)選地，所述柔性基底電路板上涂覆有柔性蒙皮，所述柔性蒙皮的厚度與所述壓力傳感單元的厚度相同；所述壓力傳感單元和所述流速傳感單元的上表面與所述柔性蒙皮的外表面齊平。