7 飞行高度及升降速度测量方法技巧.ppt

7 飞行高度及升降速度测量;7.1 飞行高度与升降速度的测量;7.1.1 飞行高度的基本概念;几何高度和气压高度分别包括 绝对高度：基准平面为实际海平面 相对高度：基准平面为某一指定参考平面 真实高度：基准平面为飞机正下方的地面坐标之最高点所在的平行地面的平面。;; 在不同的场合会用到不同的高度，如 起飞着陆使用起降场地的相对高度; 执行低空飞行、 轰炸、照相等任务时使用真实高度; 空中交通管制分层飞行使用标准气压高度; 飞行性能描述使用绝对高度等。 飞行高度的测量最常用的方法有气压测高和无线电测高，另外还有激光测高、直线加速度积分测高和同位素测高等方法。这里主要介绍气压测高和无线电测高。;7.1.2 气压测高的原理和方法;重力势高度H与自然高度h的关系为：;以及高度分层和大气温度T及其垂直梯度关系; 适用于80km以下高度层。式中带有下标b的各参数均指相应层的下限值。为使用方便，常将标准大气参数与高度的关系制成表格，成为标准大气表。 ;2 气压测高的原理方案;由于高度H与大气静压（pH）间是非线性关系，而大多数气压式测高系统都要求输出与高度之间为线性关系，这就要求该系统中必须有相应的环节来完成此解算工作。;3 气压式测高的误差;2）构造误差 （1）压力敏感元件的温度误差 各种气压式测高仪表都是在+15度左右加工、装配、调整和校准的。但是其实际工作环境温度变化范围却是-60度至+60度。零件尺寸、剩余气体压力变化、弹性模量改变等。 （2）摩擦误差，是高度的函数。;3）误差压高随高度的变化规律;4）误差温高随高度的变化规律;4 气压式测高系统;1）设计气压式测高系统所应注意的问题 （1）高度H 与相应大气压力pH间为非线性，线性解算方案 （2）气压修正机构，应保证修正量与系统输出间为线性 （3）用弹性模量温度系数小的弹性合金或熔凝石英等，尽量使迟滞、弹性后效小，减小摩擦力矩等。;2）气压式测高系统方案;（2）用压力敏感元件为线性元件，其他环节设置相应非线性函数关系，目前常用函数电位计和函数 凸轮进 行解算。;（3）压力敏感元件为元件，用微机进行解算。;7.3 高度偏差测量;高度偏差测量方案（1）;高度偏差测量方案（2）; 上述两种方案，前者灵敏度、精度都可以做的较高，但其灵敏度随高度增高而降低；后者可使其膜盒位移与高度成正比（具有非线性特性），实质上就是一个气压式高度传感器，仅在输出轴上附加了离合器及输出电位计，它可以在各高度上具有相同的灵敏度，但其灵敏度、精度都较低。;7.1.4 高度变化率的测量;压力式升降速度表的原理图; 由于毛细管的阻滞作用，因此当飞机突然具有升降速度时，毛细管两端的压力差从开始产生到膜盒内外压力变化率与外界大气压力变化率相等的动态平衡状态有一个过程。这中间存在着延迟误差。 另外，当表壳内部气体温度、毛细管内气体温度与周围大气温度不相等时，会给升降速度表带来温度误差。;7.1.5 利用无线电波测量高度; 在高度小于1000米的情况下，无线电高度表的准确度优于气压式高度表，因此，在飞机起飞、进场着陆阶段，大部采用无线电高度测量飞机的离地高度。另外他所能测量的最小飞行高度取决于所能测量的最小时间间隔。如所能测量的最小时间间隔为10-9s时，则所能测量的最小飞行高度为0.15m。新设计的无线电高度表除指示被测高度外，还具有警戒高度的报警信号(声、光报警)和故障警告旗。; 调频式无线电高度表比脉冲式测量精度要高，可达到?0.3m或1％的高度误差。无线电高度表直接给出飞行器与地面之间的真实高度的精确值，而不受气压变化的影响，因此对保障低空飞行和着陆阶段的安全有着重要的作用。 由于它所要求的发射机功率与所测量高度的四次方成正比，因此，它在飞机上大多用于小高度的测量。 在海上，尤其在大浪情况下，存在一些问题。;7.1.6 测量飞机垂直地面运动的线加速度来测高;（2）捷联式;气压高度误差 气压高度数据的准确性取决于测量静压、ADM、ADR、飞机的迎角值、马赫数和襟缝翼位置数据。当某一侧气压高度误差太大时，机组常会有左右高度不一致的故障反映，如果没有明确的故障信息，而且相关检查与测试均正常，此时维护人员可以查阅机组操作手册中高度容差的允许范围，如果容差在允许的范围之内，则可以暂时不用排故，继续飞行观察。在需要排故时，通常以ADR3的气压高度为参考来判断哪一侧的数据误差大，但当ADR3的气压高度介于ADR1、2中间时，会难以判断，这时可以通过机组与地面管制员联系由地面测高雷达来确认飞机此时的精确高度。;7.2 飞行速度测量;飞机在x-y