一种新型双余度大气数据系统的制作方法

1.本实用新型属于飞机大气数据测量校准的技术领域，具体涉及一种新型双余度大气数据系统。


背景技术：

2.大气数据系统提供大量的精确信息，如气压高度、上升速度、修正空速、真空速、马赫数、攻角、侧滑角、大气静温和大气密度比，对保证飞行安全至关重要，也是保证飞行员执行飞行任务的许多关键航电分系统所需的信息。因此，在所有现代民用和军用飞机上，大气数据系统本身是关键航电系统之一，也是其他航电分系统不可或缺的核心要素。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种新型双余度大气数据系统，旨在解决现有大气数据系统受机身干扰大、气路迟滞效应大、修正难的问题。
4.本实用新型主要通过以下技术方案实现：
5.一种新型双余度大气数据系统，包括机头空速管、场压装订器、总温传感器，所述机头空速管分别通过静压气路管路、总压气路管路与第一三通气路转接单元、第二三通气路转接单元连接，所述第一三通气路转接单元分别与第一静压大气数据模块、第二静压大气数据模块连接，所述第二三通气路转接单元分别与第一总压大气数据模块、第二总压大气数据模块连接；所述第一静压大气数据模块、第一总压大气数据模块分别输出静压数字信号、总压数字信号与第一大气数据基准单元连接，所述第二静压大气数据模块、第二总压大气数据模块分别输出静压数字信号、总压数字信号与第二大气数据基准单元连接；所述机头空速管分别输出攻角信号、侧滑角信号到第一大气数据基准单元、第二大气数据基准单元；所述总温传感器、场压装订器的输出端分别与第一大气数据基准单元、第二大气数据基准单元连接。
6.为了更好地实现本实用新型，进一步地，所述第一静压大气数据模块、第二静压大气数据模块、第一总压大气数据模块、第二总压大气数据模块分别包括压力传感器和fpga模块，用于将气压信号转为压力数字信号，并通过arinc429总线传输给第一大气数据基准单元、第二大气数据基准单元。
7.为了更好地实现本实用新型，进一步地，所述第一静压大气数据模块、第二静压大气数据模块、第一总压大气数据模块、第二总压大气数据模块分别安装在飞机机头内部，且靠近机头空速管的位置。
8.为了更好地实现本实用新型，进一步地，所述场压装订器通过场压信号电缆分别与第一大气数据基准单元、第二大气数据基准单元连接，所述场压装订器、第一大气数据基准单元、第二大气数据基准单元均安装在飞机设备舱。
9.为了更好地实现本实用新型，进一步地，所述第一大气数据基准单元、第二大气数据基准单元用于根据接收的机头空速管攻角信号与侧滑角信号、总压压力数字信号、静压
压力数字信号、总温电阻信号、场压信号，并按照航标标准解算气压高度、上升速度、修正空速、真空速、马赫数、攻角、侧滑角、大气静温和大气密度比。
10.为了更好地实现本实用新型，进一步地，所述机头空速管安装在飞机机头外部最前端。
11.本实用新型的有益效果：
12.（1）本实用新型采用机头空速管，并将机头空速管安装在飞机机头外部最前端，总压、静压、攻角感受、侧滑角感受受机身位置影响小，具有气动性能优、源位置误差修正简单的特点；
13.（2）本实用新型在不增加重量的前提下，大气数据模块采用压力传感器和fpga实现，减少了电子元器件，降低了系统成本；大气数据模块安装在飞机机头内部，靠近机头空速管的位置，气路迟滞效应小，具有气路动态相应快的优点；
14.（3）本实用新型所述新型双余度大气数据系统已通过大量飞行试验验证，实用性强；本实用新型利用较少航线级可更换单元，构建了独立的双余度大气数据系统，实现了大气数据系统的全套功能，保证了大气数据系统的高可靠性、高安全性要求。
附图说明
15.图1为本实用新型的原理框图。
16.图中：1，机头空速管；2，静压气压管路；3，第一三通气路转接单元；6，第一静压大气数据模块；7，第二静压大气数据模块；12，总温传感器；15，场压装订器；18，第一大气数据基准单元；19，第二大气数据基准单元；20，总压气路管路；21，第二三通气路转接单元；24，第一总压大气数据模块；25，第二总压大气数据模块。
具体实施方式
17.实施例1：
18.一种新型双余度大气数据系统，如图1所示，包括机头空速管1、场压装订器15、总温传感器12，所述机头空速管1分别通过静压气路管路、总压气路管路20与第一三通气路转接单元3、第二三通气路转接单元21连接，所述第一三通气路转接单元3分别与第一静压大气数据模块6、第二静压大气数据模块7连接，所述第二三通气路转接单元21分别与第一总压大气数据模块24、第二总压大气数据模块25连接；所述第一静压大气数据模块6、第一总压大气数据模块24分别输出静压数字信号、总压数字信号与第一大气数据基准单元18连接，所述第二静压大气数据模块7、第二总压大气数据模块25分别输出静压数字信号、总压数字信号与第二大气数据基准单元19连接；所述机头空速管1分别输出攻角信号、侧滑角信号到第一大气数据基准单元18、第二大气数据基准单元19；所述总温传感器12、场压装订器15的输出端分别与第一大气数据基准单元18、第二大气数据基准单元19连接。
19.进一步地，所述机头空速管1安装在飞机机头外部最前端。本实用新型采用机头空速管1，并将机头空速管1安装在飞机机头外部最前端，总压、静压、攻角感受、侧滑角感受受机身位置影响小，具有气动性能优、源位置误差修正简单的特点。
20.本实用新型所述新型双余度大气数据系统已通过大量飞行试验验证，实用性强；本实用新型利用较少航线级可更换单元，构建了独立的双余度大气数据系统，实现了大气
数据系统的全套功能，保证了大气数据系统的高可靠性、高安全性要求。
21.实施例2：
22.本实施例是在实施例1的基础上进行优化，所述第一静压大气数据模块6、第二静压大气数据模块7、第一总压大气数据模块24、第二总压大气数据模块25分别包括压力传感器和fpga模块，用于将气压信号转为压力数字信号，并通过arinc429总线传输给第一大气数据基准单元18、第二大气数据基准单元19。
23.进一步地，所述第一静压大气数据模块6、第二静压大气数据模块7、第一总压大气数据模块24、第二总压大气数据模块25分别安装在飞机机头内部，且靠近机头空速管1的位置。
24.本实用新型在不增加重量的前提下，大气数据模块采用压力传感器和fpga实现，减少了电子元器件，降低了系统成本；大气数据模块安装在飞机机头内部，靠近机头空速管1的位置，气路迟滞效应小，具有气路动态相应快的优点。
25.本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。
26.实施例3：
27.本实施例是在实施例1或2的基础上进行优化，所述场压装订器15通过场压信号电缆分别与第一大气数据基准单元18、第二大气数据基准单元19连接，所述场压装订器15、第一大气数据基准单元18、第二大气数据基准单元19均安装在飞机设备舱。
28.进一步地，所述第一大气数据基准单元18、第二大气数据基准单元19用于根据接收的机头空速管1攻角信号与侧滑角信号、总压压力数字信号、静压压力数字信号、总温电阻信号、场压信号，并按照航标标准解算气压高度、上升速度、修正空速、真空速、马赫数、攻角、侧滑角、大气静温和大气密度比。
29.本实施例的其他部分与实施例1或2相同，故不再赘述。
30.实施例4：
31.一种新型双余度大气数据系统，如图1所示，包括机头空速管1、三通气路转接单元、大气数据模块、总温传感器12、场压给定器、大气数据基准单元。
32.本实用新型所述机头空速管1具有1路总压感受功能、1路静压功能、2路攻角输出功能、2路侧滑角输出、防除冰功能，安装在飞机机头外部最前端。
33.本实用新型所述三通气路转接单元具有3个气路接管嘴，能够实现3路气路导通。
34.本实用新型所述大气数据模块采用压力传感器和fpga实现，具有将气压信号转为压力数字信号，并通过arinc429总线传输给大气数据基准单元，安装在飞机机头内部，靠近机头空速管1的位置。
35.本实用新型所述大气数据基准单元具有根据接收的机头空速管1攻角信号与侧滑角信号、大气数据模块解算的总压压力数字信号、大气数据模块解算的静压压力数字信号、总温传感器12的总温电阻信号、场压装订器15的场压信号，按照航标标准解算气压高度、上升速度、修正空速、真空速、马赫数、攻角、侧滑角、大气静温和大气密度比等大气参数解算的功能。
36.进一步地，如图1所示，本实用新型所述新型双余度大气数据系统具体由1个机头空速管1、2个三通气路转接单元、4个大气数据模块、1个总温传感器12、1个场压给定器、2个大气数据基准单元按照具体实施方式构成独立的双余度大气数据系统。
37.进一步地，本实用新型所述总温传感器12具有将大气总温转化为2路总温电阻信号的功能。
38.进一步地，本实用新型所述场压给定器具有2路场压装订的功能。
39.本实用新型所述新型双余度大气数据系统已通过大量飞行试验验证，实用性强；本实用新型利用较少航线级可更换单元，构建了独立的双余度大气数据系统，实现了大气数据系统的全套功能，保证了大气数据系统的高可靠性、高安全性要求。
40.实施例5：
41.一种新型双余度大气数据系统，如图1所示，本实例所述机头空速管1安装在飞机机头外部最前端；所述机头空速管1通过静压气压管路2与第一三通气路转接单元3相连，通过总压气路管路20与第二三通气路转接单元21相连；所述机头空速管1通过攻角信号电缆与第一大气数据基准单元18相连，通过侧滑角信号电缆与第一大气数据基准单元18相连，通过攻角信号电缆与第二大气数据基准单元19相连，通过侧滑角信号电缆与第二大气数据基准单元19相连。
42.所述第一三通气路转接单元3、第二三通气路转接单元21、第一静压大气数据模块6、第二静压大气数据模块7、第一总压大气数据模块24、第二总压大气数据模块25安装在飞机机头内部，靠近机头空速管1的位置。
43.所述第一三通气路转接单元3通过气压管路与第一静压大气数据模块6相连，通过气压管路与第二静压大气数据模块7相连；所述第二三通气路转接单元21通过气压管路与第一总压大气数据模块24相连，通过气压管路与第二总压大气数据模块25相连。
44.所述第一静压大气数据模块6通过静压数字信号电缆与第一大气数据基准单元18相连；所述第二静压大气数据模块7通过静压数字信号电缆与第二大气数据基准单元19相连；所述第一总压大气数据模块24通过总压数字信号电缆与第一大气数据基准单元18相连；所述第二总压大气数据模块25通过总压数字信号电缆与第二大气数据基准单元19相连。
45.所述总温传感器12安装在飞机机头侧面，通过总温电阻信号电缆与第一大气数据基准单元18相连，通过总温电阻信号电缆与第二大气数据基准单元19相连。
46.所述场压装订器15、第一大气数据基准单元18、第二大气数据基准单元19安装在飞机设备舱。所述场压装订器15通过场压信号电缆与第一大气数据基准单元18相连，通过场压信号电缆与第二大气数据基准单元19相连。
47.所述第一大气数据基准单元18通过电缆将解算的大气参数送给飞机其他系统；所述第二大气数据基准单元19通过电缆将解算的大气参数送给飞机其他系统。
48.本实用新型所述新型双余度大气数据系统已通过大量飞行试验验证，实用性强；本实用新型利用较少航线级可更换单元，构建了独立的双余度大气数据系统，实现了大气数据系统的全套功能，保证了大气数据系统的高可靠性、高安全性要求。
49.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种新型双余度大气数据系统，其特征在于，包括机头空速管（1）、场压装订器（15）、总温传感器（12），所述机头空速管（1）分别通过静压气路管路（2）、总压气路管路（20）与第一三通气路转接单元（3）、第二三通气路转接单元（21）连接，所述第一三通气路转接单元（3）分别与第一静压大气数据模块（6）、第二静压大气数据模块（7）连接，所述第二三通气路转接单元（21）分别与第一总压大气数据模块（24）、第二总压大气数据模块（25）连接；所述第一静压大气数据模块（6）、第一总压大气数据模块（24）分别输出静压数字信号、总压数字信号与第一大气数据基准单元（18）连接，所述第二静压大气数据模块（7）、第二总压大气数据模块（25）分别输出静压数字信号、总压数字信号与第二大气数据基准单元（19）连接；所述机头空速管（1）分别输出攻角信号、侧滑角信号到第一大气数据基准单元（18）、第二大气数据基准单元（19）；所述总温传感器（12）、场压装订器（15）的输出端分别与第一大气数据基准单元（18）、第二大气数据基准单元（19）连接；所述第一大气数据基准单元（18）、第二大气数据基准单元（19）用于根据接收的机头空速管（1）攻角信号与侧滑角信号、总压压力数字信号、静压压力数字信号、总温电阻信号、场压信号，并按照航标标准解算气压高度、上升速度、修正空速、真空速、马赫数、攻角、侧滑角、大气静温和大气密度比。2.根据权利要求1所述的一种新型双余度大气数据系统，其特征在于，所述第一静压大气数据模块（6）、第二静压大气数据模块（7）、第一总压大气数据模块（24）、第二总压大气数据模块（25）分别包括压力传感器和fpga模块，用于将气压信号转为压力数字信号，并通过arinc429总线传输给第一大气数据基准单元（18）、第二大气数据基准单元（19）。3.根据权利要求2所述的一种新型双余度大气数据系统，其特征在于，所述第一静压大气数据模块（6）、第二静压大气数据模块（7）、第一总压大气数据模块（24）、第二总压大气数据模块（25）分别安装在飞机机头内部，且靠近机头空速管（1）的位置。4.根据权利要求1所述的一种新型双余度大气数据系统，其特征在于，所述场压装订器（15）通过场压信号电缆分别与第一大气数据基准单元（18）、第二大气数据基准单元（19）连接，所述场压装订器（15）、第一大气数据基准单元（18）、第二大气数据基准单元（19）均安装在飞机设备舱。5.根据权利要求1所述的一种新型双余度大气数据系统，其特征在于，所述机头空速管（1）安装在飞机机头外部最前端。

技术总结
本实用新型公开了一种新型双余度大气数据系统，包括机头空速管、场压装订器、总温传感器、第一大气数据基准单元、第二大气数据基准单元，所述总温传感器、场压装订器的输出端分别与第一大气数据基准单元、第二大气数据基准单元连接。所述大气数据基准单元根据接收的机头空速管攻角信号与侧滑角信号、大气数据模块解算的总压压力数字信号、大气数据模块解算的静压压力数字信号、总温传感器的总温电阻信号、场压装订器的场压信号，按照航标标准解算气压高度、上升速度、修正空速、真空速、马赫数、攻角、侧滑角、大气静温和大气密度比等大气参数。本发明构建了独立的双余度大气数据系统，保证了大气数据系统的高可靠性、高安全性要求。求。求。


技术研发人员：粟强 杨德祥 章德生 刘义明 张胤颖 史思杨 李微
受保护的技术使用者：成都凯天电子股份有限公司
技术研发日：2021.08.30
技术公布日：2022/5/25