用于航空器的空速计算系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及用于确定航空器的空速的空速计算系统。
【背景技术】
[0002]用于确定航空器的空速的当前系统和方法通常使用拖锥来校准静压力和空速。这是昂贵的并且可能遇到可靠性和准确性问题。
[0003]需要一种系统和方法来减少或解决用于确定航空器的空速的一个或更多个当前系统或方法的一个或更多个问题。
【发明内容】
[0004]在一个实施方式中，公开了一种用于确定航空器的空速的空速计算系统。该空速计算系统包括:静压力装置、全球定位系统装置(GPS)、惯性测量单元装置(MU)、迎角(angle of attack)装置、总压力传感器、总气温传感器、至少一个处理器、和存储器。静压力装置被构造为确定作用于航空器的静压力。全球定位系统装置被构造为确定惯性位置，诸如航空器的、参考1984年世界大地测量学系统(WGS84:1984 World Geodetic System)的几何高度。惯性测量单元装置被构造为确定惯性测量，诸如航空器的负载因数、机身角速率和欧拉角(Euler angle)。迎角装置被构造为确定航空器的迎角。总压力传感器被构造为确定航空器在该航空器正在移动时经受的总压力。总气温传感器被构造为确定航空器在该航空器正在移动时经受的总气温。所述至少一个处理器与静压力装置、全球定位系统装置、惯性测量单元装置、迎角装置、总压力传感器和总气温传感器电子通信。存储器与所述至少一个处理器电子通信。存储器包括用于由所述至少一个处理器执行的编程代码。编程代码被构造为使用从如下各项中的每一个获得的数据来确定航空器的空速:静压力装置、全球定位系统装置、惯性测量单元装置、迎角装置、总压力传感器和总气温传感器。
[0005]在另一实施方式中，公开了一种用于确定航空器的空速的方法。处理器基于如下各项中的每一个来确定航空器的空速:作用于航空器的静压力、航空器的惯性位置、航空器的惯性测量、航空器的迎角、航空器在该航空器正在移动时经受的总压力、和航空器在该航空器正在移动时经受的总气温。
[0006]在再一个实施方式中，公开了一种非暂性计算机可读介质。该非暂时性计算机可读介质包括指令，以命令处理器进行以下操作:基于作用于航空器的静压力、航空器的惯性位置、航空器的惯性测量、航空器的迎角、航空器在该航空器正在移动时经受的总压力、和航空器在该航空器正在移动时经受的总气温中的每一个来确定航空器的空速。
[0007]本公开的范围由所附权利要求单独限定，并且不受本
【发明内容】
内的陈述影响。
【附图说明】
[0008]能够参照以下附图和说明书而更好地理解本公开。图中的组件未必按比例绘制，重点替代地放在例示本公开的原理上。
[0009]图1例示了可以被用来确定航空器的空速的系统的一个实施方式的框图；
[0010]图2例示了用于确定航空器的空速的方法的一个实施方式的框图流程图；
[0011]图3例示了用于针对航空器做出空中虚拟俘获静态点确定的方法的一个实施方式的框图流程图；
[0012]图4例示了用于确定航空器的压力高度时间历史hp(t)和静压力时间历史ps (t)的方法的一个实施方式的框图流程图；
[0013]图5例示了用于确定航空器的几何高度时间历史hz(t)和飞行路径角时间历史γ (t)的方法的一个实施方式的框图流程图；
[0014]图6例示了用于确定与标准日的温度偏差Δ T和与标准日的温度直减率偏差ALp的方法的一个实施方式的框图流程图；
[0015]图7是例示了用于确定航空器的空速的方法的一个实施方式的流程图；以及
[0016]图8例示了包括用来命令处理器确定航空器的空速的指令的非暂时性计算机可读介质的一个实施方式的框图。
【具体实施方式】
[0017]图1例示了可以被用来确定航空器12的空速的系统10的一个实施方式的框图。系统10包括:静压力装置14、全球定位系统装置16、惯性测量单元装置18、迎角装置20、总压力传感器22、总气温传感器24、至少一个处理器26、和存储器28。
[0018]静压力装置14被构造为确定作用于航空器12上的静压力。全球定位系统装置16被构造为确定航空器12的惯性位置。惯性测量单元装置18被构造为确定航空器12的惯性测量。迎角装置20被构造为确定航空器12的迎角。总压力传感器22被构造为确定航空器12在航空器12正在移动时经受的总压力。总气温传感器24被构造为确定航空器12在航空器12正在移动时经受的总气温。所述至少一个处理器26与静压力装置14、全球定位系统装置16、惯性测量单元装置18、迎角装置20、总压力传感器22和总气温传感器24电子通信。存储器28与所述至少一个处理器26电子通信。存储器28包含用于由所述至少一个处理器26执行的编程代码32。编程代码32被构造为使用从如下各项中的每一个获得的数据来确定航空器12的空速:静压力装置14、全球定位系统装置16、惯性测量单元装置18、迎角装置20、总压力传感器22和总气温传感器24。
[0019]在一个实施方式中，静压力装置14包括拖锥34或静压力口 36。在其它实施方式中，静压力装置14可以变化。编程代码32可以被构造为使用从静压力装置14获得的数据来确定航空器12的压力高度时间历史和静压力时间历史。编程代码32可以被构造为使用从惯性测量单元装置18和全球定位系统装置16获得的数据来确定航空器12的几何高度时间历史和飞行路径角时间历史。编程代码32可以被构造为使用从如下各项中的每一个获得的数据来确定航空器12的在虚拟俘获静态点处的压力高度和在虚拟俘获静态点处的几何高度:静压力装置14、全球定位系统装置16、惯性测量单元装置18和迎角装置20。
[0020]编程代码32可以被构造为使用从如下各项中的每一个获得的数据来确定与标准日的温度偏差和与标准日的温度直减率(lapse rate)偏差:静压力装置14、全球定位系统装置16、惯性测量单元装置18、总压力传感器22和总气温传感器24。编程代码32可以被构造为使用从如下各项中的每一个获得的数据来确定航空器12的计算出的静压力时间历史和计算出的压力高度时间历史:静压力装置14、全球定位系统装置16、惯性测量单元装置18、迎角装置20、总压力传感器22和总气温传感器24。在其它实施方式中，编程代码32可以被构造为确定变化的信息。通过编程代码32所确定的航空器12的空速可以包括航空器12的计算出的校准空速时间历史和计算出的马赫数(Mach number)时间历史。在其它实施方式中，通过编程代码32所确定的航空器12的空速可以包括变化的信息。在其它实施方式中，图1的系统10可以变化。
[0021]图2例示了用于确定航空器的空速的方法的一个实施方式的框图流程图40。在框42中，空中虚拟俘获静态点确定确定航空器的在虚拟俘获静态点处的压力高度hpTKAP和在虚拟俘获静态点处的几何高度hzTEAP。如本公开中稍后所讨论的，图3所示的方法可以被用来做出框42的确定。在框44中，针对在航空器外部的环境，做出了关于与标准日的温度偏差Λ T和与标准日的温度直减率偏差Λ Lp的确定。如本公开中稍后所讨论的，图6所示的方法可以被用来做出框44的确定。在框46中，全球定位系统装置和惯性测量单元装置可以被用来确定航空器的几何高度时间历史hz(t)和飞行路径角时间历史γ (t)的确定。如本公开中稍后所讨论的，图5所示的方法可以被用来做出框46的确定。在框48中，总压力传感器可以被用来确定航空器在移动时经受的总压力时间历史Pt (t)。在框50中，框42、44和46的确定可以被用来确定航空器的计算出的静压力时间历史psCAIj(t)和计算出的压力高度时间历史hpm(t)。在框52中，框48和50的确定可以被用来确定航空器的空速计算，包括航空器的计算出的校准空速时间历史VCASm (t)和计算出的马赫数时间历史Mm (t)。在其它实施方式中，