一种用于亚音速飞行器的大气数据机

摘要

本实用新型公开了一种用于亚音速飞行器的大气数据机，采用IPT0020A33R测量飞行面上的大气静压P_H；采用IPT0020A33R测量飞行速度所产生的动压P_D；存储器用于存储工作参数，包括滤波处理深度、输出参数、参数通讯波特率以及数据刷新率；电源管理器为MC78M05和MIC5207；工作指示灯为管LED；微处理器每6ms从IPT0020A33R和IPT0020A33R中获取一次P_H和P_D，每100ms读取一次的温度值，对测得的P_H和P_D进行平滑滤波处理，以温度值对滤波后的压力进行修正，采集垂向和前向加速度分别计算高度变化量和速度变化量，用于对P_H和P_D进行限幅滤波处理；然后利用滤波处理后的P_H和P_D计算气压高度和指示空速。该大气数据机适用于亚音速飞行器进行大气压力的采集以及高度和指示空速的计算和输出。

主权项

一种用于亚音速飞行器的大气数据机，其特征在于，由第一压力传感器、第二压力传感器、垂向加速度计、前向加速度计、微处理器、存储器、工作指示灯以及电源管理器组成；所述微处理器包括4个SPI口、2个两线式串行总线I²C接口、2个串口以及多个输入输出I/O接口；所述微处理器为STM32F103C8T6芯片；所述第一压力传感器为IPT0020A33R，用于测量飞机飞行面上的大气静压P_H；第二压力传感器为IPT0020A33R，测量飞机飞行时速度所产生的动压P_D；所述存储器为M24128，用于存储工作参数，包括滤波处理深度、输出参数、参数通讯波特率以及数据刷新率；所述滤波处理深度为每输出一次需要采样的数量、所述输出参数包括气压高度和指示空速，所述参数通讯波特率参数输出口的波特率，数据刷新率为每秒钟输出参数的次数；所述电源管理器为MC78M05和MIC5207，MC78M05实现对STM32F103C8T6芯片的28V转5V供电，MIC5207实现对STM32F103C8T6芯片的5V转3.3V供电；所述工作指示灯为发光二极管LED；其中微处理器通过4个SPI接口分别与IPT0020A33R、IPT0020A33R、垂向加速度计和前向加速度计的进行通信；微处理器通过I²C接口与M24128通讯，通过I/O口控制LED闪烁，通过2个串口为参数设置口和结果输出口；所述微处理器每6ms从IPT0020A33R和IPT0020A33R中获取一次P_H和P_D，每100ms读取一次IPT0020A33R和IPT0020A33R中的温度值，对测得的P_H和P_D进行平滑滤波处理，采集温度值对滤波后的压力进行修正，采集垂向加速度计和前向加速度计中的垂向加速度以及前向加速度分别用于计算高度变化量和速度变化量；用高度变化量和速度变化量对P_H和P_D进行限幅滤波处理；然后利 用滤波处理后的P_H和P_D，通过如下公式1计算气压高度，通过如下公式2计算指示空速：式中T₀、τ、R、P₀为气体常数,式中A₀、P₀为气体常数；计算获得的气压高度H_p以及指示空速V₀通过所述结果输出口进行输出。