航空航天技术概论第四章 飞行器机载设备

4.1.3 大气数据系统
大气数据系统包括：空气的总压、静压、 总温，它提供一种综合的、高精度的大气数 据信息系统。而飞行器其他系统需要的静压、 动压、温度等都是大气数据系统的函数。
组成：大气数据计算机、压力和温度传 感器，迎角和侧滑角传感器以及输入输出接 口和显示器。
大气数据系统
4.1.4 飞行姿态角度的测量 飞行器的姿态角相对地球坐标系的，与气流
分类：飞行保障设备，动力装置设备，电子设备 和武器设备。
七十年代波音747-200客机驾驶座舱有仪表 132个，指示灯555个，开关284个，总数近千个， 对于驾驶员来说真是不堪重负
八十年代初波音客机率先采用了六个大型彩 色阴极射线管构成的电子显示仪表系统取代了传 统的机电仪表，民航机展开了以显示器为首的电 子革命。747-400新型客机驾驶舱的仪表减至为13 个，指示灯171个，开关181个，总数只有365个， 仅为波音747-200的三分之一。
飞行速度分为空速（表速） 、真空速 （空气 密度补偿）和地速（相对于地面）。飞行状态主要 关心空速。
地速则需要知道大气中风的大小和方向才可与 空速根据矢量计算出来
空速测量方法：压力测量法、加速度积分测量 法和雷达测量法等。
气压式空速表——通过感受压力来间接测量相 对气流的速度。
空速表通过测 量全静压管的动压 (全压与静压之差)来 指示飞机速度
阻的阻值发生变化，使电桥电路产生与电压呈一定 函数关系的输出电压，检测电压大小就可以得到压 力数值。输出电压到与被测压力呈一定函数关系。
2)谐振式压力传感器 不同压力作用下，应力状态不同，具有不
同的固有频率
2、温度传感器 只能间接测量，一般通过与温度有关的性能
参数或状态参数来测量。
1)电阻式温度传感器 电阻值与温度有确定的函数关系
一些无线电导航系统的组成元件
4.1 传感器、飞行器仪表与显示系统
有人驾驶和无人驾驶飞行器在机载设备上的 区别——前者需要显示，后者不需要显示。
载人飞行器测量的主要参数 飞行参数(速度、高度等) 动力系统参数(发动机转速、温度、燃油量
等) 导航参数(航向、位置等) 生命保障系统参数(氧气分压、温度等) 飞行员生理参数(脉搏、呼吸、血压等) 武器瞄准系统参数(目标类型、速度、高度
第四章 飞行器机载设备
第四章 飞行器机载设备
4.1 传感器、飞行器仪表与显示系统 4.2 飞行器导航系统 4.3 飞行器控制系统 4.4 其他机载设备
大纲要求
4学时 1、简单了解飞行器仪表、传感器与显示系统 2、了解飞行器的导航系统 3、了解飞行器控制系统 4、简单了解其他机载设备
重点 飞行器导航与控制系统
全静压管
空速表原理
全压-静压=动压
开口膜盒内 —— 全压 开口膜盒外 —— 静压 膜盒内外的压力差等于气流的动压。 膜盒在动压作用下膨胀，通过传动机 构，使指针指出相应的速度值。 这种根据相对气流的动压测出的速度 叫做指示空速，或叫表速。
空速表原理
组合空速表原理
高度改变时，由于空气密度的变 化，指示空速会随之改变。因此， 上述空速表还不能确实地反映飞 机的真实空速。为了使飞行员了 解飞机的真空速，在有些空速表 中装有空气密度补偿机构，形成 组合式空速表，以指示真空速值。
2)热电偶式来自百度文库 度传感器 热电偶：两种 不同金属的导 线焊接而成的 环路，当两焊 接端的温度不 同时，会产生 热电动势。
3、转速传感器 磁敏电阻脉冲传感器是一种非接触数字化传
感器，它将机械运动中的物体表面粘贴上磁敏条， 通过检测其移动或转动产生的脉冲，并将脉冲转 换成脉冲电信号的基础元件。
4、加速度传感器 测量原理：通过测量时物体产生加速度的力
飞行器的前端，用水平的叶片测量俯仰角，用垂直 叶片测量侧滑角。
迎 角 传 感 器
4.1.2 主要飞行状态参数的测量 飞行参数包括：线运动参数和角运动参数；线
运动参数包括飞行高度、速度和线加速度；角运动 参数包括姿态角、姿态角速度和姿态角加速度。
1、飞行高度的测量 定义：飞行器重心相对某一基准面的垂直距离。 分类：绝对高度、相对高度、真是高度、标准气
难点 飞行器仪表与显示系统
范围：传感器，仪表，显示系统，导航系统，操 纵、控制、雷达系统、救生系统，电源及电气设备。
功用：使飞机构成一个整体，以实现安全、可靠 及时和精确地操纵飞行器。保障飞行器的各项功能、 战术技术性能的实现，代替飞行员进行自动飞行控制 和状态监控。
作用：连接飞行器的各组成部分，是飞行器的大 脑、神经和指挥系统。
的大小来间接的获得。
利用信号器测量转轴的转角，并提供反馈信号给力 矩器，力矩器产生恢复力矩抵消惯性力矩，使摆锤回 到原位，通过测量力矩器的电压或电流，换成加速度，
液浮摆式加速传感器
5、迎角传感器 迎角分类：相对气流方向的角度——迎角；相
对惯性空间的角度——姿态角。 作用：测量飞机轴线相对气流的夹角。安装在
压高度。 测量方法：气压测高、无线电测高、激光测高、
直线加速度测高、同位素测高。
四种高度的描述
气压式高度表测量原理 利用气压差来测量高度的气压式高度表的灵敏度较差。
2）无线电高度表 飞行器通过天线向地面发射无线电波，到达地
面后会产生反射，飞行器上的接收机接收反射波， 通过计算就能确定高度。分成脉冲式和调频式两类。 2、飞行速度的测量
1）气压式空速表 通过气压的变化来间接测量升降速度
2）升降速度表
开口膜盒内部与大气静 压直接相连，外部通过毛细 管(其内径很小，通气不畅) 也与静压相连。
飞机上升或下降时，膜 盒内部气压基本上随着高度 的变化而改变，但膜盒外部 的气压由于受毛细管的阻滞 作用，变化较慢，因此膜盒 内外产生压差而产生位移， 再通过传动元件使指针旋转， 就可指出飞机升降的速度。
等) 其它系统参数(液压系统、电气系统等)
4.1.1 飞行器参数测量的基本方法
参数分类：压力、温度、转速、流量、油量、电 压、电流、方位和姿态角等物理量。它们通过各 种传感器进行测量。
1、压力传感器 定义：实际上是流体介质的压强，在工程上一
般称为压力。 测量方法：变形测量和特性参数测量。
1)压阻式压力传感器 硅膜片感受压力产生变形，贴在其上的应变电