一种总静压模拟器设计_刘赟跃.pdf
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1、中国科技信息 2023 年第 7 期CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Apr.2023-48-航空航天路组成,其中控制计算机为反射内存卡和时钟同步卡提供通信接口,同时作为大气数据测试仪的上位机提供人机交互界面以及接收外部系统发来的数据和指令并经过处理后通过SCPI 指令控制大气数据测试仪,大气数据测试仪根据接收到的控制计算机指令和数据控制其泵单元通过输出管路输出总压和静压。总静压模拟器的工作模式分为本地控制模式和远程控制模式,本地控制模式下通过控制计算机的交互界面手动输入高度和速度实现总压和静压的激励,从而可以实现总压和静压的静态激励输出,进行大
2、气数据系统的单系统测试或试验;远程控制模式下控制计算机通过反射内存网实时接收飞行仿真系统动态输出的高度和速度数据,然后通过解算转换为总压和静压输出,可以实现飞行过程中大气总压和静压的动态仿真,进而实现大气数据系统动态性能测试试验和铁鸟飞控系统半物理仿真试验。总静压模拟器的工作原理如图 2 所示,控制计算机通过反射内存卡接收反射内存网中由飞行仿真系统输出的高度和速度数据,或者通过控制计算机上的户用交互界面手动输入高度和速度数据,控制计算机在对数据进行单位换算等预处理后,将接收到的数据转换为相应的控制指令,通过 GPIB接口发送给大气数据测试仪,大气数据测试仪收到控制指令后对指令进行解算,得到所需
3、要控制输出的总压(Pt)和静压(Ps),然后根据选择的通道号将解算后的总压和静压输入到相应的 PID 控制器进行控制算法的解算,实现对气动伺服阀的控制进而通过输出管路输出相应的总压和静压。此外,由压力传感器采集得到的总压和静压一方面用于实现闭环反馈的控制算法,另一方面通过 GPIB 接口反馈给控制计算机的人机交互界面用于监控、显示和记录。模拟器采用时钟同步网与飞行仿真系统等其他系统进行时钟同步。硬件设计总静压模拟器的硬件系统以控制计算机作为上位机、以行业成熟的大气数据测试仪作为下位机实现总压和静压的激励,两者之间通过 GPIB 接口进行通信,整个系统通过反射内存卡和时钟同步卡实现与其他系统的交
4、联与同步。行业曲线开放度创新度生态度互交度持续度可替代度影响力可实现度行业关联度真实度一种总静压模拟器设计刘赟跃 李 丽刘赟跃 李 丽航空工业特种飞行器研究所图 1 总静压模拟器的基本组成大气数据系统是飞机重要的航电系统,通过大气数据系统中的空速管、静压孔和总温传感器等可以采集飞机所在高度大气的总压、静压和温度等参数,经过大气数据计算机的综合计算可以得到空速、飞行高度、爬升速度、马赫数等重要飞行参数,提供给自动飞行控制系统、飞行管理系统等以实现飞机的导航与控制。因此,在飞机铁鸟试验及飞控系统半物理仿真中对大气数据系统的测试与验证具有重要意义。为了实现在铁鸟试验中大气数据系统总静压传感器的测试及
5、飞控系统半物理仿真,设计了向大气数据系统提供总压和静压激励的总静压模拟器。系统组成及工作原理总静压模拟器的基本组成如图 1 所示,主要由控制计算机、反射内存卡、时钟同步卡、大气数据测试仪和输出管-49-CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Apr.2023中国科技信息 2023 年第 7 期航空航天控制计算机控制计算机是总静压模拟器控制、显示、监控和记录的载体和平台,提供系统与外界交联的接口及总线资源。因此,设计采用接口资源丰富的基于 PCI 总线结构的工控机以提高系统的稳定性和可扩展性。大气数据测试仪大气数据测试仪采用高性能双通道、内置高精度传感器
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