民航机载电子设备与系统(第2章).ppt

11、大气密度的计算原理 大气密度 大气静压 大气温度 下标是0的是标准大气压下的参数 六、大气数据计算机的发展趋势 模 块 化 设 计 软件、硬件设计成本公用模块占80% 软件、硬件设计成 本专用模块占20% 有利于批量生产 有 利 于 降 低 成 本 有 利 于 缩 短 研 制 周 期 一、概述 总压 静压 飞行高度 高度偏差 真实空速 指示空速 马赫数 升降速度 总温 大气静温 统一测量，可以 得到上述参数 计算 计算 这些参数可由显示装置显示出来，供驾驶员判断；也可以通过信号传感器传向各种系统，比如自动飞行控制系统、导航系统、座舱显示系统、发动机控制系统、飞行数据记录器、失速警告系统等。 技术发展 分立仪表不再 适应需要 飞行控制系统 发动机控制系统 导航系统等 大气数据计算机出现 第六节 大气数据计算机 根据传感器得到的少量原始数据，计算出较多的与大气数据有关的飞行参数的多输入多输出的机载综合测量系统，就是大气数据计算机。具有如下优点： 减少大量重复的分立式仪表和传感器，减小重量和体积； 提高了参数的测量精度； 检查维护方便，降低了使用成本。 一、概述 但是，其结构复杂，因而可靠性降低。 通常，在装有大气数据系统的飞机上，还装有主要参数的应急仪表，一些大型飞机上都装有两套大气数据系统，以增加可靠性。 二、大气数据计算机的组成和类型 组成 1、原始参数传感器，提供总压、 静压、总温和迎角等参数 2、解算装置或计算机，实现参数计算修正误差 3、输出装置，为所需飞行参数 信息的系统提供所要求的信息。 类型 （1）机电模拟式大气数据计算机 （2）数字式大气数据计算机 （3）混合式大气数据计算机 三、机电模拟式大气数据计算机 通过机械和电气元件进行计算，然后输出电气信号，通过随动系统在指示部分上指示。此类计算机的制造工艺要求高 ，维护复杂，精度不高。 三、机电模拟式大气数据计算机 组成 总压、静压传感器 总温传感器 迎角传感器 机电模拟式解算装置 四、数字式大气数据计算机 传感器收集各参数后经A/D转换，将模拟量转换成计算机能识别的数字量，然后由计算机进行计算和处理，计算机处理后的数字量又经D/A转换将计算机输出的数字量转换成各设备需要的模拟量，然后输出。 数字式大气数据计算机革除了模拟式大气数据计算机的机械传动机构和电气活动触点，减小了体积和质量，提高了工作的可靠性和精度，易于维修，便于实现飞机的综合性计算机管理和控制。 数字式大气数据计算机的组成部分： 传感器 输入接口 中央处理机 输出接口 自检和故障监测系统 四、数字式大气数据计算机 ~金城学院民航电子电气专业~ 四、数字式大气数据计算机 1、传感器 压力传感器 总压和静压 总温传感器采用热电阻式温度传感器 迎角传感器采用零压式迎角传感器 2、输入接口 将各个传感器的输出信号转换 成计算机所需要的数字量。 频率数字转换器 模拟数字转换器 将交流信号转换成直流信号，再A/DC. 3、中央处理机 中央处理机 1、完成各项计算任务 2、协调控制各个大气数据计算机的工作。 4、输出接口 中央处理机的计算结果转换成一定格式的串、并行数字量、离散量和模拟机载系统要求的模拟量. 直流、交流、三线交流 5、自检和故障诊断系统 自 检 起飞前或飞行后的检查 判断大气数据 计算机的工作状况 故障 监测 飞行过程中连续监 测各部分的故障 诊断故障源 发出告警信号 由软件和硬 件实现，是 航空电子 设备的重 要部分。 五、参数的计算原理 数字式大气数据计算机的所有参数计算都是有软件实现的，用汇编语言编写。 压力传感器静态特性的校正 压力传感器温度误差补偿 静压源误差修正 气压高度 升降速度 大气静温 大气总温 指示空速 马赫数 真实空速 马赫数变化率 空气密度 … … 四、数字式大气数据计算机 ~金城学院民航电子电气专业~ 1、压力传感器静态特性的校正 任何一个传感器的静态特性都具有 一定的非线性，而且同一类型的传 感器静态特性具有一定的分散性。 为了更换传感器时无需改变整个系统 的软件或硬件，所以在每个传感器中 都附有自己的特性校正电路。 校正方法采用线性插值方法 传感器标准静态特性的传递系数 压力传感器的输入量、静压或总压 传感器的输出信号 2、压力传感器温度误差的补偿 压力传感 器输出信号 输入压力P 环境温度T 如何提高传感器的精度？ 进行温度补偿 周期测量电路 模拟数字转换 校正与 温度补偿 静压 传感器 温度 传感器 图2-6-3振动筒式压力传感器的静 态特性校正和温度误差修正原理 3、静压源误差修正 静压 误差 飞行马赫数 迎角 静压源误差进行修正 试飞或通过 风洞试验获得 静压源误差与迎角的关系也可通过试飞或风洞 试验得到其关系曲线，按上述原