，选择将第一测量区定位于飞行器上 受流经飞行器的气流干扰比第二测量区更少的位置处。
[0029] 此外，随着马赫数增加，第二压力P的测量值减小，并且逐渐低于第一静压Ps。函 数Ps/P因此是随马赫数增加而增加的单调函数。
[0030] 因此，当马赫数很高时（只要气流保持亚声速）并且商Ps/P很高时，马赫数的估算 更加准确。
[0031] 所以，优选地，为获得最佳可能的准确度，并且最大化估算的有效范围，用于第二 压力P的第二测量区被定位成使商Ps/P最大化。
[0032] 因此，通过获知P与Ps之间的比值，可以获知飞行器的速度的估算值所处的速度 范围。
[0033] 图2示出了可以获得第一静压Ps和第二压力P之间的这种数值之差的第一和第 二测量区20和21的示例性定位。
[0034] 第一测量区20位于飞行器100的机身15上。如上文所解释的，第一测量单元2 包括至少一个位于第一测量区20的测量探测器。在图2所示的示例性实施例中，第一测量 单元2包括多个探测器11和12,并且特别地，两个探测器，被称为第一探测器11和第二探 测器12,分别测量第一和第二中间静压Ps'和Ps''。第一探测单元2还包括计算机(未示 出)，该计算机被设置成通过优先地对测得的第一和第二中间压力Ps'和Ps''求平均来确 定第一静压Ps。
[0035] 在本发明的一具体实施例中，第一和第二中间静压Ps'和Ps' '分别在飞行器100 的纵轴线L的任一侧的第一和第二中间测量点处测得。可以理解的是第一和第二探测器11 和12位于飞行器100的纵轴线L的任一侧。
[0036] 根据这一具体实施例的第一变型，如图2所示，第一和第二中间静压Ps'和Ps'' 在飞行器100的侧面上测得。第一和第二探测器11和12因而位于飞行器100的侧面上。 在这一变型实施例中，第一静压Ps因此通过对在飞行器100的侧面上测量的两个中间压力 Ps'和Ps''求平均来测得。通过这种方法平均计算第一静压，减小了由飞行器的侧滑角导 致的误差。
[0037] 在一具体变型中，第一和第二中间静压Ps'和Ps''在飞行器100的垂直尾翼单元 置(未示出）的两个面上测得。
[0038] 如图2所示，第二测量区21 (与测量单元3相关)设置于飞行器100的机身15上。 第二测量区21特别地位于第一测量区20的前方，这是因为在飞行器100的这一点上，对静 压的测量对于气流更加敏感，并且测得的第二压力P将低于第一静压Ps。在这一设置中，参 数Z满足以下关系式
其中Cp0为恒定的压力系数，r为空气的绝热指数。Cp 0 不依赖于马赫数M，但依赖于其所处物体的形状。
[0039] 替代地，在一未示出的实施例中，第二测量区21设置于飞行器100的发动机10的 机舱中。选择将第二测量区21定位在飞行器100的发动机10的机舱中是因为在这一区域 中测量的第二压力P低于在位于机身上的第一测量区中测得的压力。参数Z因而满足以下 关系式Z = (aM +幻，其中a和b是经验确定的常数，Nl表示发动机10的风扇的旋转速 度。常数a和b特别地通过试验飞行期间进行的测量来经验地确定。
[0040] 图3示意地示出了当第二测量单元3位于飞行器的发动机10的机舱上时计算单 元5所执行的计算步骤。在如上文所述的第二测量单元3置于飞行器100的机身15上的 情形中，本图3中的表达式aNl + b由常数替代。
[0041] 本发明也允许第二测量区21定位于飞行器100上允许测量值低于相对于第一静 压Ps的第二压力P的其它点处，例如，在飞行器100的垂直尾翼单元上。
【主权项】
1. 一种估算飞行器的马赫数的方法，所述方法包括下述以自动方式构成的连续步骤： A) 测量位于所述飞行器上的第一测量区中的环境空气的第一静压Ps; B) 通过至少一个静压探测器测量位于所述飞行器上的第二测量区中的环境空气的第 二压力P，所述第二压力P具有小于所述第一静压Ps的值； C) 采用以下表达式估算所述飞行器（100)的马赫数：其中Z是取决于所述第二测量区在所述飞行器 上的位置的参数；以及 D) 将及时估算出的马赫数传输至用户系统。2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述第二测量区定位于所述飞行器的机身上，所，其中Cpo是恒定的压力系数，r是空气的绝热指数。3. 根据权利要求1所述的方法，其中所述第二测量区定位于所述飞行器的发动机的机 舱中，所述参数Z满足以下关系式Z=(aM+幻，其中a和b是经验确定的常数，并且N1 表示所述发动机的风扇的旋转速度。4. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述步骤A包括子步骤，所述子步骤 为： Aa)分别测量所述第一测量区中在第一中间测量点和第二中间测量点处的第一中间静 压Ps'及第二中间静压Ps'' ；以及 Ab)通过对上述步骤Aa)中测量的所述第一中间静压Ps'及所述第二中间静压Ps''求 平均来估算所述第一静压Ps。5. 根据权利要求4所述的方法，其中所述第一中间测量点及所述第二中间测量点位于 所述飞行器的机身上，分别在所述飞行器的纵轴线的任一侧。6. -种估算飞行器的马赫数的装置，所述装置包括： 设置成测量所述飞行器的第一测量区中的环境空气的第一静压Ps的第一测量单元； 设置成通过至少一个静压探测器测量所述飞行器的第二测量区中的环境空气的第二 压力P的第二测量单元，所述第二压力P具有小于所述第一静压Ps的值； 设置成使用以下表达式估算所述飞行器的马赫数的计算单元：其中Z是取决于所述第二测量区在所述飞行器 上的位置的参数；以及 设置成将估算的马赫数传输至用户系统的数据传输单元。7. -种包括根据权利要求6所述的装置的飞行器。8. 根据权利要求7所述的飞行器，其中所述第一测量单元包括设置成测量第一中间静 压Ps'及第二中间静压Ps''的第一测量探测器和第二测量探测器，所述第一测量单元还包 括计算机，所述计算机被设置成通过对所述第一中间静压Ps'及所述第二中间静压Ps''求 平均来确定所述第一静压Ps。9. 根据权利要求8所述的飞行器，其中所述第一测量探测器及所述第二测量探测器定 位于所述飞行器的机身上，在所述飞行器的纵轴线的任一侧。
【专利摘要】本发明涉及估算飞行器的马赫数的方法和装置。所述装置包括：用于测量所述飞行器（100）的第一测量区（20）中的环境空气的第一静压的测量单元（2）；用于通过至少一个静压探测器测量所述飞行器（100）的第二测量区（21）中的环境空气的第二压力的测量单元（3），所述第二压力具有小于第一静压的值；使用这两个测量的压力估算马赫数的计算单元；以及，设置成将估算的马赫数传输至用户系统的数据传输单元。
【IPC分类】G01P3/00
【公开号】CN105301275
【申请号】CN201510436169
【发明人】M.塞马, M.德尔波特
【申请人】空中客车运营简化股份公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年7月23日
【公告号】EP2977769A1, US20160025764