用于确定飞行器的空速的方法和系统技术方案

涉及用于确定飞行器的空速的方法和系统，具体地涉及飞行器以及用于确定飞行器的空速的方法和系统。所述方法和系统允许计算近地和地面飞行器运行的空速。获得飞行器在当前时间帧内的GPS高度和垂直加速度。确定先前时间帧内的几何高度，将GPS高度与几何高度之间的差异与垂直加速度结合起来以计算几何高度变化率。几何高度变化率用于计算压力高度变化率，压力高度变化率用于计算飞行器的压力高度。根据压力高度计算静压力，并且使用静压力来计算空速。

Method and System for Determining Airspeed of Aircraft

【技术实现步骤摘要】
用于确定飞行器的空速的方法和系统
所公开的系统和方法涉及用于确定飞行器空速的方法和系统，更具体地，涉及基于飞行器的高度和垂直加速度的测量来确定飞行器空速的方法和系统。
技术介绍
飞行器的空速的准确测量对飞行器的控制至关重要，从而影响飞行器在所有飞行阶段的系统运行和安全。例如，可以使用从皮托管测得的总压力和从安装在飞行器机身或皮托管一侧的静态端口测得的静压力，来直接确定空速。静态端口或其它类型的端口或管道在静态端口通常可靠地没有污染(诸如来自地面效应的污染或影响、来自飞行器本身的反推装置流出物等)的情况下当飞行器处于远离地面的高空时可能是有用的。在飞行器的近地或地面运行期间，安装在飞行器外部的静态端口能够变得被各种类型的污染弄脏，使空速测量失真并影响飞行器的安全和运行。因此，需要用于确定飞行器的空速的方法，这些方法不仅仅依赖于来自飞行器上的静态端口或其它端口的直接测量。
技术实现思路
本文所公开的本专利技术的示例提供了用于确定飞行器空速的方法和系统，并向飞行器提供实施用于确定该飞行器空速的改进方法和系统。所公开的本专利技术的技术效果和优点使飞行器能够准确确定飞行器的空速，不需要依赖于用于空本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种确定飞行器(10)的空速的方法(100)，所述方法包括如下步骤：从所述飞行器的GPS装置(20)获得(110)所述飞行器在当前时间帧内的GPS高度；从所述飞行器的惯性参考装置(21)获得(120)所述飞行器在所述当前时间帧内的垂直加速度；获得(130)所述飞行器在先前时间帧内的几何高度，所述先前时间帧发生在所述当前时间帧之前；确定(140)所述GPS高度与所述几何高度之间的差异；使用所述GPS高度与所述几何高度之间的差异以及所述垂直加速度，来计算(150)所述飞行器的几何高度变化率；使用所述几何高度变化率来计算(160)压力高度变化率；根据所述压力高度变化率来计算(170)在所述当前时...

【技术特征摘要】
2018.01.05 US 15/862,7031.一种确定飞行器(10)的空速的方法(100)，所述方法包括如下步骤：从所述飞行器的GPS装置(20)获得(110)所述飞行器在当前时间帧内的GPS高度；从所述飞行器的惯性参考装置(21)获得(120)所述飞行器在所述当前时间帧内的垂直加速度；获得(130)所述飞行器在先前时间帧内的几何高度，所述先前时间帧发生在所述当前时间帧之前；确定(140)所述GPS高度与所述几何高度之间的差异；使用所述GPS高度与所述几何高度之间的差异以及所述垂直加速度，来计算(150)所述飞行器的几何高度变化率；使用所述几何高度变化率来计算(160)压力高度变化率；根据所述压力高度变化率来计算(170)在所述当前时间帧内的压力高度；使用所述压力高度来计算(180)所述当前时间帧内的静压力；以及使用所述静压力来计算(190)所述飞行器的空速。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述GPS高度是第一GPS高度，所述垂直加速度是第一垂直加速度，所述飞行器的所述几何高度是第一几何高度，所述几何高度变化率是第一几何高度变化率，所述先前时间帧是第一先前时间帧，并且其中，获得所述飞行器在所述第一先前时间帧内的所述第一几何高度的步骤包括：从所述飞行器的所述GPS装置获得(131)所述飞行器在所述第一先前时间帧内的第二GPS高度；从所述飞行器的所述惯性参考装置获得(132)所述飞行器在所述第一先前时间帧内的第二垂直加速度；获得(133)所述飞行器在第二先前时间帧内的第二几何高度，所述第二先前时间帧发生在所述第一先前时间帧之前；确定(134)所述第二GPS高度与所述第二几何高度之间的差异；通过积分将所述第二GPS高度和所述第二几何高度之间的差异与所述第二垂直加速度结合起来(135)，以获得第二几何高度变化率；以及使用所述第二几何高度、所述第二几何高度变化率、以及所述GPS高度与所述几何高度之间的差异，来计算(136)所述飞行器的所述第一几何高度。3.根据权利要求1或2所述的方法，所述方法进一步包括如下步骤：从所述飞行器的无线电高度表(22)获得所述飞行器的基于无线电的高度；以及如果所述基于无线电的高度低于预定阈值高度，则使用所述GPS高度与所述几何高度之间的差异来计算所述飞行器的所述几何高度变化率，而不使用所述飞行器的所述垂直加速度。4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，计算所述压力高度变化率的步骤包括：获得(161)标准日温；计算(162)环境温度；确定(166)所述标准日温与所述环境温度之间的比率；以及将所述标准日温与所述环境温度之间的所述比率与所述几何高度变化率结合起来(168)，以确定压力高度变化率。5.根据权利要求4所述的方法，其中，计算所述环境温度的步骤包括：从所述飞行器的外部温度传感器获得(163)所述当前时间帧内的总气温；计算(164)所述飞行器在所述当前时间帧内的马赫数；以及将所述总气温与所述马赫数结合起来(165)以计算所述环境温度。6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，计算在所述当前时间帧内的所述压力高度的步骤包括：获得(172)所述飞行器在所述先前时间帧内的压力高度；将所述飞行器在所述先前时间帧内的所述压力高度与所述压力高度变化率结合起来(174)，以确定在所述当前时间帧内的所述压力高度。7.根据权利要求6所述的方法，其中，计算所述当前时间帧内的所述静压力的步骤包括：使用在所述当前时间帧内的所述压力高度来计算所述静压力；并且其中，计算所述飞行器的空速的步骤包括：从所述飞行器的总压力传感器获得总压力值；以及将所述总压力值和所述当前时间帧内的所述静压力结合起来，以计算所述飞行器的空速。8.一种用于确定飞行器(10)的空速的系统，所述系统包括：所述飞行器的GPS装置(20)，其能够确定所述飞行器的GPS高度；所述飞行器的惯性参考装置(21)，其能够确定所述飞行器的垂直加速度；所述飞行器的计算机系统(200)，所述计算机系统包括在工作上连接到所述飞行器的所述GPS装置、所述惯性参考装置以及一个或多个其它装置(22)的一个或多个处理器(230)，在工作上连接到所述一个或多个处理器的数据库(245)，以及在工作上连接到所述一个或多个处理器和所述数据库的存储器(210)，存储数据的所述存储器包括程序代码(212)，该程序代码(212)由所述一个或多个处理器运行以执行用于计算所述飞行器的空速的方法(100)，所述方法包括如下步骤：从所述GPS装置获得(110)所述飞行器在所述当前时间帧内的所述GPS高度；从所述惯性参考装置获得(120)所述飞行器在所述当前时间帧内的所述垂直加速度；获得(130)所述飞行器在先前时间帧内的几何高度，所述先前时间帧发生在所述当前时间帧之前；确定(140)所述GPS高度与所述几何高度之间的差异；使用所述GPS高度与所述几何高度之间的差异和所述垂直加速度，来计算(150)所述飞行器的几何高度变化率；使用所述几何高度变化率来计算(160)压力高度变化率；根据所述压力高度变化率来计算(170)在所述当前时间帧内的压力高度；使用所述压力高度来计算(180)所述当前时间帧内的静压力；以及使用所述静压力来计算(190)所述飞行器的空速。9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述GPS高度是第一GPS高度，所述垂直加速度是第一垂...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·罗，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：美国,US