中获取 一次PjppD，每100ms读取一次IPT0020A33R和IPT0020A33R中的温度值，对测得的卩"和 PD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匕和PD进行限幅滤波处理；然后利用滤波处理后的P"和PD，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：
[0048] 式中A。、P。为气体常数。
[0049] 计算获得的气压高度Hp以及指示空速V。通过结果输出口进行输出。。
[0050] 本实施例中的温度修正算法为：通过SPI读取的压力值为：PH的采样值有6个分别 为：PH1、PH2、PH3、PH4、以及PH6;PD的采样值有 6 个分别为：PD1、PD2、PD3、PD4、PD5以及PD6;温 度T的采样值也有6个，分别为VT2、T3、T4以及T5;那么经过温度修正后的压力为PH'和 PD' ：
[0051 ] PH? =A+ (X:XPH1) + (X2XPH2) + (X3XPH3) + (X4XPH4) + (X5XPH5) + (X6XPH6)；
[0052] PD ' =A+ 成XPD1) + (X2XPD2) + (X3XPD3) + (X4XPD4) + (X5XPD5) + (X6XPD6);
[0053] 式中：
[0054] A= -10. 251645 ；
[0055] X!=-1796. 9403+(14889. 769XTi) +(-46230. 684XT2) +(20100. 578XT3) +(-51952 .816XT4) +(15124. 948XT5)；
[0056] X2=-4162. 3979+(18248. 301XT》+(-28188. 965XT2) +(20100. 578XT3) +(-10252 .898XT4) +(4531. 3633XT5)；
[0057] X3= 6. 8445935+(20223. 174XTD+(-83723. 297XT2) +(107100. 88XT3) +(-31521 .736XT4) +(-13495. 57XT5)；
[0058] X4=-2651. 1321+(-4042. 4363XTD+(20603. 07XT2) +(45148. 465XT3) +(-148898 .56XT4) +(92770. 586XT5)；
[0059] X5=-5778. 0547+(66986. 164XT!) +(-216138. 38XT2) +(268675. 63XT3) +(-10858 8. 63XT4) + (-7349. 3057XT5)；
[0060] X6= 10801. 397+(-93110. 602XT!) +(295352. 34XT2) +(-438418. 22XT3) +(30642 4. 84XT4) + (-80684. 555XT5)。
[0061] 综上，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护 范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在 本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1. 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W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I化接口、2个串口W及多个输入输出 I/O接口； 所述微处理器为STM32F103C8T6忍片； 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Ph;第二压力 传感器为IPT0020A33R，测量飞机飞行时速度所产生的动压Pd; 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W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忍片的28V转 5V供电，MIC5207实现对STM32F103C8T6忍片的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I化接口与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Ph和PD，每100ms读 取一次IPT0020A33R和IPT0020A33R中的溫度值，对测得的Ph和PD进行平滑滤波处理，采 集溫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W 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Ph和 Pd进行限幅滤波处理；然后利用滤波处理后的PH和PD，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A"、P。为气体常数； 计算获得的气压高度HpW及指示空速V。通过所述结果输出口进行输出。2. 如权利要求1所述的一种用于亚音速飞行器的大气数据机，其特征在于，所述采集 溫度值对滤波后的压力进行修正为：通过SPI读取的压力值为：Ph的采样值有6个分别为： Phi、Ph2、Ph3、Ph4、Ph山及PH6;PD的采样值有 6 个分别为：PD1、Pd2、Pd3、Pd4、Pd5W及PD6;溫度T 的采样值也有6个，分别为VT2、Ts、T4化及T5;那么经过溫度修正后的压力为PH'和Pd': Ph' =A+ 化XPhi) + 化XPJ+ 佑XPJ+ 化XPh4) + 化XPJ+ 佑XPJ; Pd' =A+ 化XPdi) + 化XPd2) + 佑XPd3) + 化XPd4) + 化XPd5) + 佑XPd6); 式中： A= -10. 251645 ； Xi=-1796. 9403+(14889. 769XTi) + (-46230. 684XT2) + (20100. 578XT3) + (-51952. 816X14) +(15124. 948XT5)； Xz=-4162. 3979+(18248. 301XTi) +(-28188. 965XT2) +(20100. 578XT3) +(-10252. 898X14) +(4531. 3633XT5)； X3=6. 8445935+(20223. 174XTi) + (-83723. 297XT2) + (107100.88XT3) + (-31521. 736XT4) +(-13495. 57XT5); X4= -2651. 1321+(-4042. 4363XTi) +(20603. 07XT2) +(45148. 465XT3) +(-148898. 56XT4) +巧2770.586XT5); Xs=-5778. 0547+(66986. 164XTi) + (-216138. 38XT2) + (268675. 63XT3) + (-108588. 63X14) +(-7349. 3057XT5)； Xe= 10801. 397+(-93110. 602XTi) +(295352. ：MXT2) +(-438418. 22XT3) +(306424. 84X14) +(-80684. 555XT5) 〇3.如权利要求1所述的一种用于亚音速飞行器的大气数据机，其特征在于，所述参数 输出口的参数通讯波特率为192(K)bps，所述参数设置口设置固定通讯率为9600bps，所述 数据刷新率为20化；电源管理器中的MC78M05和MI巧207,二者的采集频率均为5. 26ms。
【专利摘要】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PH；采用IPT0020A33R测量飞行速度所产生的动压PD；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PH和PD，每100ms读取一次的温度值，对测得的PH和PD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PH和PD进行限幅滤波处理；然后利用滤波处理后的PH和PD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。
【IPC分类】G01C23/00
【公开号】CN204730847
【申请号】CN201520315487
【发明人】田新锋, 蒋志华, 薛鹏, 李世秋, 刘靖, 安佳宁, 薛艳峰, 吕超, 郭廷猛, 李双明
【申请人】中国人民解放军92941部队
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年5月15日