基于新型智能探头的大气数据系统算法研究

开展了基于一种新型半圆柱形探头的大气数据系统算法研究工作。通过计算流体力学(CFD)软件计算获得了半圆柱形探头本体和探头所在处的局部流场信息,建立了该种大气数据系统的气动模型和系统算法模型,并通过仿真验证了算法模型的精度。该项研究工作对大气数据系统及大气数据系统传感器的设计开发具有较高的借鉴和参考价值。     

某型飞机大气数据系统自动测试系统的设计

介绍了某型军用飞机上的大气数据系统自动测试系统的设计原理,描述了测试系统的硬件和软件结构实现。     

飞机大气数据系统实时模拟器设计与实现

针对某型飞机大气数据系统在地面静态条件下无法正常输出参数、难以与其他机载系统进行动态联试的问题,提出通过研制大气数据系统模拟器实现动态联试的方案,利用多线程和精确定时等方法提高模拟器的实时性。实验证明,该模拟器可以满足系统动态联试的要求。     

结冰云小水滴粒径测量设备综述

结冰云中小水滴粒径测量技术研究是开展飞机结冰试验研究的基础。概述了飞机飞行结冰气象条件特征;归纳了6种国外主要结冰云小水滴粒径测量设备,基于非光学技术的测量设备有:油片测量装置和旋转多圆柱测量仪,基于光学技术的测量设备有:前向散射分光测量仪、光学阵列测量仪、相位多普勒粒子分析仪和马尔文粒径测量仪。介绍了这些设备的原理、精度和应用环境;指出了国外应用于结冰风洞的小水滴粒径测量设备的发展动向;提出了国内自主发展此类测量设备的建议,目的是为我国结冰领域相关测量技术和设备研究提供参考。     

基于米散射的光学大气数据系统研究

光学大气数据系统较传统大气数据系统在飞行器上应用具有许多显著优势.介绍了基于米散射的激光测速系统基本工作原理,重点讨论了系统中信号混频和微弱信号提取等关键技术.产品样机在实验室的测试结果表明测速精度可达0.75％.     

智能探头式大气数据传感器的应用研究

智能探头式大气数据传感器通过测量飞行器表面及附近区域的总压和静压,经大气数据计算机的解算后,得到迎角、速度和高度等参数.对飞行器表面及其周围流场的正确预测和细致分析,是确定智能探头安装位置以及校准算法的关键基础.以某型民用运输飞机为背景,采用计算流体力学技术分析飞机流场,对智能探头式大气数据传感器的安装位置选择以及位置误差修正进行了实例研究.地面试验的结果表明所采用的方法可靠、智能探头的安装位置合理、修正算法准确度高.     

嵌入式大气数据系统Kriging算法模型

基于Kriging算法提出了一种嵌入式大气数据系统的计算模型.该模型以测压点压强为输入,攻角、偏航角和Ma等大气参数为输出.采用Kriging插值方法,建立了输入与输出间的映射关系,从而避免了迭代类方法反复迭代的过程,实现了高实时性.分别比较了取三、四和五个测压点时,以及取不同位置处测压点时,计算大气数据的精度.通过与神经网络模型比较,Kriging模型的精度明显优于神经网络模型.     

大气数据系统一体化研发平台设计与应用

面对新一代机载平台对大气数据系统体积、重量提出的更高要求,通过集成现有技术、采购专用设备、搭建软件环境、建设功能单元,建立大气数据系统仿真、设计、集成和验证一体化研发平台,通过迭代优化设计,实现了大气数据系统设计的小型化、轻量化,有效支撑了某型小型化机载大气数据系统研制,满足了某重点机载平台的使用需求并在多型机载平台大气数据系统研制中的到应用。     

多气参测量的压力型基准大气数据系统研制

针对某飞行器嵌入式大气数据传感(FADS)系统的飞行试验校准问题,研制了一套压力型姿态角测量的多气参基准大气数据系统。设计了可实现高线性度、解耦的压力型姿态角测量空速管,并配套研制了大气数据计算机。解决了有限空间内多气路之间密封、同时精确取气和压力测量、飞行器机体干扰下的风洞试验标定、多参数拟合修正的气参解算等难题,获得了机体干扰下的空速管测量修正解算公式,实现了基准气参的高精度测量。在完成基准空速管的风洞试验标定和联调试验后,实现了对全系统正常工况下的飞行参数测量精度及系统稳定性考核,最终成功应用于飞行试验中。     

结冰风洞内气象参数标定方法研究

通过研究结冰风洞内常用的结冰气象参数标定方法,提出了适用于小型结冰风洞的简单标定方法。利用该方法对引射式结冰风洞内的液态水含量、水滴平均有效直径、云雾均匀性进行了标定,并在霜状冰条件下获得了试验冰形。对比试验冰形与数值计算结果可知,所采用的参数标定方法准确、有效,可满足工程实际要求。     

飞行器测控系统数据分发服务研究

针对飞行器测控系统多任务和高实时性的要求,提出了一种基于DDS(数据分发服务)规范的数据分发服务模型.它以发布/订阅模型为基础,支持通过设置和调整服务参数,实现不同的数据需求和传输方式;同时在模型中引入了一种基于兴趣过滤的数据订阅方法,支持订阅者更细粒度地表达订阅兴趣,以提升通信效率.试验结果表明,该模型在任务和负载数量增加时仍具有较好的时延控制能力,可满足测控系统多任务、高实时性等任务需求,并具有良好的扩展性.     

一种电子鼻数据采集系统设计

介绍了一种电子鼻数据采集系统。为提高微量气体检测的有效性,设计了微型传感器阵列,以AT89S52单片机为控制核心设计了动态检测控制电路;采用数据采集卡和VC 开发的数据采集软件实现了响应信号的实时采集和显示。获取到的响应信号稳定、丰富,为后续的数据处理与模式识别提供了充分的信息。     

飞机结冰数值仿真软件开发

飞机结冰识别精度问题,针对结冰软件在模块集成和面向用户方面的特点,为了改善结冰性能的仿真计算,提高计算效率,研究了适用于结冰软件的开发方法,引入动态链接库思想和混合语言编程技术,将整个结冰计算过程实现模块化编程,并将各个模块转化为单独的动态链接库文件。根据MFC框架编写了控制模块计算的仿真平台,在平台中实现了数据存储、模块通信、结果显示等功能,同时引入了两种执行方式以适应多步长冰层增长的仿真。选取了NACA 0012翼型为计算模型,测试了所开发软件的计算能力,发现软件能够稳定地反复自动执行各个模块。研究发现,改进方法不仅提高了计算效率,而且各个模块程序也便于独立更新,同时很好地验证了结冰预测冰层增长的有效性和识别精度。     

加油锥套对大气数据测量的影响分析

采用流体仿真计算,就空中加油过程中受油机逼近加油锥套时,加油锥套对受油机大气数据测量的影响进行了分析。为了简化仿真建模并方便后处理,提出了受油机位置不动,而将加油锥套置于不同站位从而对两者的相对运动进行建模的方法,同时将加油锥套对大气数据测量的影响转化为有、无加油锥套的大气数据测量结果的比较,从而实现了对上述影响的定量分析。从仿真结果来看,加油锥套对受油机的大气数据测量有显著影响,并由此可能导致座舱显示大气参数跳变以及触发飞控系统报大气参数故障。该结论对空中加油飞行员培训及飞控系统大气参数报故逻辑设计有参考价值。     

基于特征提取的飞机结冰严重程度识别

飞机结冰会影响飞机飞行的各项性能指标,严重威胁飞行安全,但是飞机的结冰信息难以全面获取,因此提出一种基于特征和支持向量机的飞机结冰严重状态分类的算法。获取多个结冰传感器的信息构成测量向量并提取其特征,采用主要飞行参数构造飞机结冰严重状态特征空间,并建立多个支持向量机进行飞机结冰状况分类。该方法建立测量向量与飞机结冰严重状态之间的联系,能对飞机空中结冰严重程度作出较好的识别。     

基于支持向量机的飞机地面结冰冰型分类预测

飞机结冰严重影响飞机的安全性,而不同结冰类型对飞机的危害程度也不同.文中提出了一种飞机结冰冰型预测模型,该方法将支持向量机应用于飞机结冰冰型分类.首先对各类结冰冰型影响因子进行分析,在此基础上建立了基于支持向量机的飞机结冰冰型分类模型.采用基于支持向量机的分类模型对飞机地面结冰进行了冰型识别,并与BP神经网络的分类模型进行了识别效果对比.试验结果表明,在小样本条件下,该方法具有分类准确度高、推广能力较强等优点,有良好的应用前景.     

基于临空飞艇的大气参数原位探测系统及试验

以临空飞艇平台为基础,搭载研制的首个集成微惯导组件的下投式探空仪,进行20 km下投探测试验。试验在实现对0~20 km立体空间大气温度、湿度、压力等参数高精度原位探测的同时,定量描述下投式探空仪的圆锥摆运动规律,为误差补偿模型提供数据支撑。试验验证了基于临空飞艇的大气参数原位探测系统的可行性,为中国今后开展台风内核区精细化探测奠定了良好的基础,提供了直接有效的探测手段。