攻角傳感器|側滑角傳感器概述

黛爾特（北京）科技有限公司的五孔壓差空速管|攻角傳感器|側滑角傳感器示意圖

大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)以突出在飛行器機體外的空速管為主要標志,主要由以下三大部分組成：(1)基本大氣參數(shù)傳感器，如空速管、大氣總溫傳感器、攻角傳感器和側滑角傳感器等，可分別提供總壓/靜壓、總溫、攻角和側滑角等信息; (2)參數(shù)解算大氣數(shù)據(jù)計算機，用來實現(xiàn)大氣參數(shù)的解算與誤差修正和補償; (3)顯示裝置和信號輸出裝置，為其它機載系統(tǒng)提供大氣信息2。隨著航空技術的不斷積累和發(fā)展，傳統(tǒng)大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)及其測量技術已逐漸成熟。

飛行器相對于氣流的速度方向和機翼弦線的夾角為攻角，也稱為迎角（AOA），如圖所示，它反映了機體與氣流之間的相對運動關系。攻角與飛行器的升力和阻力緊密相連，飛行攻角小于臨界攻角時，攻角越大，機體升力和阻力也越大;但當攻角大于臨界攻角時，升力會隨攻角增加而減小，阻力也急劇增大，此時飛行器將發(fā)生失速危險，甚至墜機，目前世界上多數(shù)飛行事故均由于攻角失控引起的失速所致。攻角是現(xiàn)代航空飛行器的關鍵飛行參數(shù)，廣泛用于導航系統(tǒng)、飛行控制系統(tǒng)、火力控制系統(tǒng)、失速警告系統(tǒng)、座艙顯示系統(tǒng)等，攻角信息的準確測量對飛行器的飛行質(zhì)量和安 全至關重要。

飛行器飛行時，機體和機身的攻角傳感器都會對周圍流場產(chǎn)生干擾，由于空氣擾動、激波干擾、機體結構振動等因素的影響，現(xiàn)實情況下難以實現(xiàn)對未受擾動流場內(nèi)真實攻角的準確測量，攻角傳感器只能測量安裝位置處的局部攻角。真實攻角和局部攻角之間存在十分分復雜的非線性關系，且與多種飛行參數(shù)有關，-般需通過多次的風洞試驗和飛行試驗進行測定和修正。

黛爾特（北京）科技有限公司的SMV-1霍爾式迎角傳感器

攻角是現(xiàn)代航空飛行器重要的飛行參數(shù)，與飛行質(zhì)量和安 全休威相關。攻角是飛行器導航與控制的重要參數(shù)，其精度直接影響飛行質(zhì)量和安 全。大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)的攻角傳感器多位于飛行器外部，會對機體周圍氣流產(chǎn)生一定的擾動， 尤其當飛行器跨音速飛行時，激波的產(chǎn)生以及大氣特性的突變引發(fā)氣流的失穩(wěn)和波動，導致攻角傳感器測量的大氣攻角出現(xiàn)劇烈抖動，攻角測量誤差急劇增大，嚴重影響飛行器的飛行品質(zhì)與安 全。傳統(tǒng)大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)跨音速大氣攻角抖動問題:飛行器在跨音速飛行時，周圍氣流特性受敫波影響發(fā)生突變,感受氣流方向的攻角會出現(xiàn)鋸齒狀的劇烈抖動，攻角測量誤差可達2~3度，這將影響飛行器的控制精度和飛行平穩(wěn)性。許多學者在分析傳統(tǒng)大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)攻角傳感器的配置和校準特點基礎.上，研究跨音速大氣攻角的誤差特性，進一步設計了基于改進BP神經(jīng)網(wǎng)絡的攻角補償修正算法，以消除原始大氣測量攻角的劇烈抖動。他們利用飛行實際數(shù)據(jù)對跨音速攻角補償修正算法進行了仿真驗證，算法可有效提高攻角測量的平穩(wěn)性和精度。

黛爾特（北京）科技有限公司的FTB-1電位計攻角側滑角傳感器

為了獲取較準確的攻角信息，需對攻角傳感器的原始測量攻角進行試飛校準。攻角傳感器的試飛校準通常采用誤差較小的機頭風標式攻角傳感器，并將其測得的風標攻角作為測試基準(稱為“風標真攻角”)，對機體其它位置和類型的攻角傳感器測量值進行校準，獲得相應的攻角補償值。對攻角試飛數(shù)據(jù)進行分析和處理，可總結出攻角修正量和不同飛行參數(shù)間的近似規(guī)律，進而得到攻角修正的函數(shù)計算關系。在對攻角傳感器校準后，可在實際飛行中對攻角信息進行實時修正，提高攻角測量精度。

黛爾特（北京）科技有限公司的ADS-9五孔壓差式空速速管攻角傳感器側滑角傳感器