專利名稱：直升機二軸式空速檢測系統的制作方法
技術領域：
本發明是用于測量直升機空速的空速傳感器系統，能夠準確、可靠地測量直升機空速的大小和方向。主要應用在航空航天、直升機和無人機等技術領域。
背景技術：
準確地測量前飛或后飛的空速對于直升機的安全飛行相當重要。然而由于目前直升機通常采用空速管測量空速，其只能測量前飛速度，而不能測量后飛速度，在實際飛行中造成不便及隱患。此外，傳統的空速需要空速管和側滑傳感器分別測量。此外，直升機流場復雜，飛行速度低，使得空速的測量十分困難。本發明利用4個正交排列的氣壓計，通過檢測直升機飛行過程中沿機身縱軸和橫軸方向形成的氣壓差，可以測量空速的大小和方向，并能同時測量前飛速度、側滑速度和側滑角。本發明安裝在機身下方，可避免旋翼下洗流的直接沖擊。此外，由于本發明采用實際測試數據校正空速傳感器算函數，可以提前計入并避免復雜流場的影響。本發明的優點在于可以同時測量空速的大小和方向，重量輕，體積小，測量精確，結構簡單，可靠性高；此外，由于該空速傳感器體積小，可以很方便地安裝在直升機尤其是無人直升機)的下方，不會對飛行造成影響
發明內容
本發明的目的在于提供一種測量直升機空速大小和方向的空速傳感器。本發明的特征在于，含有一個飛碟形外殼以及集成于所述飛碟形外殼內的微處理器，以及前側、后側、左側和右側四組測量單元，每組測量單元由一個其進氣口伸出并固定于所述飛碟形外殼邊緣的氣壓管，以及一個套接于所述氣壓管出氣口的氣壓計組成，其中飛碟形外殼，安裝在直升機下方，其縱軸與直升機的機身縱軸平行，其橫軸與直升機的機身橫軸平行；四個測量單元，沿所述飛碟形外殼內的縱軸和橫軸分布，其中，所述前側測量單元和后側測量單元沿所述飛碟形外殼的縱軸前后對稱排列，并分別與所述直升機前飛方向和后飛方向對應；所述左側測量單元和右側測量單元沿所述飛碟形外殼的橫軸左右對稱排列，并分別與所述直升機左飛方向和右飛方向對應；微處理器，是一個數據處理器，位于所述四組測量單元的中心，該微處理器的四個 AD轉換端口分別連接四個所述氣壓計的輸出端口，從而分別從各個所述氣壓計測量得到前側、后側、左側和右側四個方向上的氣壓值Ρ.ΡρΡ^ P;&，并根據下式分別計算所述直升機的前向速度Vx和橫向速度Vy，其中Vx沿機身縱軸，向前為正；Vy沿機身橫軸，向右為正Vx = fx (Pffi-Pjg),Vy = fy(p左-ρ右)，其中，fx是所述直升機沿縱軸的空速函數表，fy是所述直升機沿橫軸的空速函數
3表，fx和fy由事先的實驗測量得到；所述直升機的空速矢量V由下式計算得到V= |ν| ζ β，其中Ivl為空速大小，β為側滑角，且有 Γ =
權利要求
1.直升機二軸式空速檢測系統，其特征在于，含有一個飛碟形外殼以及集成于所述飛碟形外殼內的微處理器，以及前側、后側、左側和右側四組測量單元，每組測量單元由一個其進氣口伸出并固定于所述飛碟形外殼邊緣的氣壓管，以及一個套接于所述氣壓管出氣口的氣壓計組成，其中飛碟形外殼，安裝在直升機下方，其縱軸與直升機的機身縱軸平行，其橫軸與直升機的機身橫軸平行；四個測量單元，沿所述飛碟形外殼內的縱軸和橫軸分布，其中，所述前側測量單元和后側測量單元沿所述飛碟形外殼的縱軸前后對稱排列，并分別與所述直升機前飛方向和后飛方向對應；所述左側測量單元和右側測量單元沿所述飛碟形外殼的橫軸左右對稱排列，并分別與所述直升機左飛方向和右飛方向對應；微處理器，是一個數據處理器，位于所述四組測量單元的中心，該微處理器的四個AD 轉換端口分別連接四個所述氣壓計的輸出端口，從而分別從各個所述氣壓計測量得到前側、后側、左側和右側四個方向上的氣壓值Ρ^ΡρΡ^ P;&，并根據下式分別計算所述直升機的前向速度Vx和橫向速度Vy，其中Vx沿機身縱軸，向前為正；Vy沿機身橫軸，向右為正Vx = fx(P 前-P后)， Vy = fy(p 左-ρ右)，其中，fx是所述直升機沿縱軸的空速函數表，fy是所述直升機沿橫軸的空速函數表，fx 和fy由事先的實驗測量得到；所述直升機的空速矢量V由下式計算得到ν= |ν| ζ β，其中Ivl為空速大小，β為側滑角，且有
全文摘要
直升機二軸式空速檢測系統屬于航空傳感器技術領域，其特征在于，含有飛碟形外殼，前側、后側、左側和右側4組相互連接的氣壓管和氣壓計，以及微處理器，其中直升機二軸式空速檢測系統沿機身縱軸安裝在直升機下方，飛碟形外殼周圍的空速差會引起氣壓變化，微處理器通過對比前側、后側、左側和右側4個氣壓計的測量值，可以測量空速傳感器周圍的氣壓變化情況，進而可以計算出空速的大小和方向，并能同時測量前飛速度、側滑速度和側滑角。本發明通過事先實際測得的實驗數據得到空速相對于氣壓差的數據表，可計入并避免直升機復雜流場的影響，以提高直升機空速測量的精度。
文檔編號G01P3/62GK102323440SQ20111014957
公開日2012年1月18日 申請日期2011年6月3日 優先權日2011年6月3日
發明者夏慧, 朱紀洪, 王冠林 申請人:清華大學