【技术实现步骤摘要】
本申请涉及飞行器，特别是涉及一种大气参数传感系统及大气参数解算方法。
技术介绍
1、大气参数传感系统是一种用来测量飞行器的空速、攻角和侧滑角的系统。目前，大气参数解算过程中，存在侧滑角和攻角耦合，从而使得解算工作量大的问题。
技术实现思路
1、本申请的目的是提供一种大气参数传感系统及大气参数解算方法，降低解算工作量。
2、为实现上述目的，本申请提供了如下方案：
3、第一方面，本申请提供了一种大气参数传感系统，所述大气参数传感系统包括：压力值采集模块、矢量流速传感器和解算模块；所述压力值采集模块和矢量流速传感器均与所述解算模块连接；
4、所述压力值采集模块用于采集飞行器表面的压力数据；
5、所述矢量流速传感器用于采集所述飞行器表面的展向流速分量；所述展向流速分量为空速在机翼展向方向的分量；
6、所述解算模块用于根据所述压力数据和所述展向流速分量解算出所述飞行器的实际攻角、实际侧滑角和实际空速。
7、可选地，所述压力值采集模块包括第一压差传感器、第二压差传感器和参考测压点，所述第一压差传感器用于采集第一测压点与所述参考测压点的第一压差值，所述第二压差传感器用于采集第二测压点与所述参考测压点的第二压差值；
8、所述压力数据包括第一压差值、所述第二压差值和第三压差值，所述第三压差值根据所述第一压差值和所述第二压差值确定，所述第三压差值为所述第一测压点与所述第二测压点的压差值。
9、可选地，所述解
10、所述攻角计算公式表示为：
11、其中，αe为所述攻角计算值，a和b均为中间参数，i为第一测压点，j为第二测压点，k为参考测压点，γki表示所述第一压差值，γij表示所述第三压差值，γjk表示所述第二压差值，ai、bi、aj、bj、ak和bk均为中间参数，λi和φi分别为第一测压点的位置角和圆周角，λj和φj分别为第二测压点的位置角和圆周角，λk和φk分别为参考测压点的位置角和圆周角。
12、可选地，所述解算模块还包括法向流速分量计算单元；所述法向流速分量计算单元用于：
13、将所述实际空速分解为法向流速分量和所述展向流速分量，所述法向流速分量为所述实际空速在机翼翼型平面上的投影，所述展向流速分量为所述实际空速在机翼前缘上的投影；
14、将所述实际攻角、所述法向流速分量的侧滑角和测试空速代入压力分布方程，得到形压系数；
15、将所述实际攻角、所述法向流速分量的侧滑角和所述形压系数代入压力分布方程，得到所述法向流速分量；
16、根据所述法向流速分量和所述展向流速分量，计算得到所述飞行器的实际侧滑角。
17、可选地，将所述实际攻角、所述法向流速分量的侧滑角和测试空速代入压力分布方程，得到形压系数，具体包括：
18、根据公式计算所述形压系数；
19、其中，ε为所述形压系数，ρ为空气密度，v0表示测试空速，θj表示所述第一测压点的气流入射角，θi表示所述第二测压点的气流入射角。
20、可选地，将所述实际攻角、将所述实际攻角、所述法向流速分量的侧滑角和所述形压系数代入压力分布方程，得到所述法向流速分量，具体包括：
21、根据公式计算所述法向流速分量；
22、其中，vxy为所述法向流速分量。
23、可选地，其特征在于根据所述法向流速分量和所述展向流速分量，计算得到所述飞行器的实际侧滑角，具体包括：
24、根据公式计算所述飞行器的实际侧滑角；
25、其中，β为所述飞行器的实际侧滑角，vxy为所述法向流速分量，vz为所述展向流速分量。
26、可选地，所述解算模块还包括空速计算单元，所述空速计算单元根据所述法向流速分量和所述展向流速分量，计算得到所述实际空速。
27、可选地，根据所述法向流速分量和所述展向流速分量，计算得到所述实际空速，具体包括：
28、根据公式计算所述实际空速；
29、其中，v∞为实际空速，vxy为所述法向流速分量，vz为所述展向流速分量。
30、第二方面，本申请提供了一种大气参数解算方法，所述大气参数解算方法应用所述的大气参数解算系统，所述大气参数解算方法包括：
31、采集飞行器表面的压力数据；
32、采集所述飞行器表面的展向流速分量；所述展向流速分量为空速在机翼展向方向的分量；
33、根据所述压力数据和所述展向流速分量解算出所述飞行器的实际攻角、实际侧滑角和实际空速。
34、根据本申请提供的具体实施例，本申请公开了以下技术效果：
35、本申请提供了一种大气参数传感系统及大气参数解算方法，通过压力值采集模块采集飞行器表面的压力数据，矢量流速传感器采集飞行器表面的展向流速分量，根据展向流速分量和压力数据解算出飞行器的实际攻角、实际侧滑角和实际空速，实现了在三点法的基础上根据压力流速融合的大气参数理论，引入展向流速分量，实现攻角和侧滑角的解耦，能够直接计算得到侧滑角，不需要进行迭代计算，从而降低解算工作量。
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1.一种大气参数传感系统，其特征在于，所述大气参数传感系统包括：压力值采集模块、矢量流速传感器和解算模块；所述压力值采集模块和所述矢量流速传感器均与所述解算模块连接；
2.根据权利要求1所述的大气参数传感系统，其特征在于，所述压力值采集模块包括第一压差传感器、第二压差传感器和参考测压点，所述第一压差传感器用于采集第一测压点与所述参考测压点的第一压差值，所述第二压差传感器用于采集第二测压点与所述参考测压点的第二压差值；
3.根据权利要求2所述的大气参数传感系统，其特征在于，所述解算模块包括攻角计算单元；所述攻角计算单元用于根据攻角计算公式计算攻角计算值，将所述攻角计算值减去攻角修正量得到所述实际攻角；
4.根据权利要求3所述的大气参数传感系统，其特征在于，所述解算模块还包括法向流速分量计算单元；所述法向流速分量计算单元用于：
5.根据权利要求4所述的大气参数传感系统，其特征在于，将所述实际攻角、所述法向流速分量的侧滑角和测试空速代入压力分布方程，得到形压系数，具体包括：
6.根据权利要求5所述的大气参数传感系统，其特征在于
7.根据权利要求4所述的大气参数传感系统，其特征在于根据所述法向流速分量和所述展向流速分量，计算得到所述飞行器的实际侧滑角，具体包括：
8.根据权利要求4所述的大气参数传感系统，其特征在于，所述解算模块还包括空速计算单元，所述空速计算单元根据所述法向流速分量和所述展向流速分量，计算得到所述实际空速。
9.根据权利要求8所述的大气参数传感系统，其特征在于，根据所述法向流速分量和所述展向流速分量，计算得到所述实际空速，具体包括：
10.一种大气参数解算方法，其特征在于，所述大气参数解算方法应用权利要求1-9任一所述的大气参数解算系统，所述大气参数解算方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种大气参数传感系统，其特征在于，所述大气参数传感系统包括：压力值采集模块、矢量流速传感器和解算模块；所述压力值采集模块和所述矢量流速传感器均与所述解算模块连接；
2.根据权利要求1所述的大气参数传感系统，其特征在于，所述压力值采集模块包括第一压差传感器、第二压差传感器和参考测压点，所述第一压差传感器用于采集第一测压点与所述参考测压点的第一压差值，所述第二压差传感器用于采集第二测压点与所述参考测压点的第二压差值；
3.根据权利要求2所述的大气参数传感系统，其特征在于，所述解算模块包括攻角计算单元；所述攻角计算单元用于根据攻角计算公式计算攻角计算值，将所述攻角计算值减去攻角修正量得到所述实际攻角；
4.根据权利要求3所述的大气参数传感系统，其特征在于，所述解算模块还包括法向流速分量计算单元；所述法向流速分量计算单元用于：
5.根据权利要求4所述的大气参数传感系统，其特征在于，将所述实际攻角、所述法向流速...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋永刚，李云帆，柯鑫，高育，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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