一种全压失效时马赫数的获取方法和系统技术方案

本发明专利技术提供一种全压失效时马赫数的获取方法和系统，该方法包括：获取总温传感器当前时刻采集到的总温，根据所述总温和上一时刻存储的马赫数，获取静温；根据所述静温，获取所述静温下的音速；获取惯导系统解算得到的当前时刻的地速，根据所述地速和所述音速获取当前时刻的马赫数。本发明专利技术实现算法简单可靠，改动工作量低。

【技术实现步骤摘要】
一种全压失效时马赫数的获取方法和系统
本专利技术属于大气数据获取
，具体涉及一种全压失效时马赫数的获取方法和系统。
技术介绍
马赫数是飞机的真空速与所在飞行高度下的音速的比值，表征空气压缩性影响。马赫数是飞机飞行过程中的重要大气参数，关系到飞机的最大使用速度限制，且马赫数常被用于修正气压高度大气参数，对飞行性能和安全影响大。因此，获得飞机马赫数对于飞机的性能和安全具有十分重要的意义。现有马赫数根据大气静压以及动压计算获得，静压和动压的获取依靠全静压系统测量。但是当全压系统出现结冰或者堵塞故障时，会导致动压失效，进而导致马赫数失效，也进一步影响了大气数据系统输出的静压、气压高度、静温等数据严重偏离真实数值，危及飞行安全。
技术实现思路
本专利技术的目的是:提供一种全压失效时马赫数的获取方法和系统，解决全压系统故障时，马赫数无法获取的问题。本专利技术的技术方案是：本专利技术一方面提供一种全压失效时马赫数的获取方法，包括：获取总温传感器当前时刻采集到的总温，根据所述总温和上一时刻存储的马赫数，获取静温；根据所述静温，获取所述静温下的音速；获取惯导系统解算得到的当前时刻的地速，根据所述地速和所述音速获取当前时刻的马赫数。可选的，所述获取静温，包括：根据所述总温Tt和上一时刻存储的马赫数M，采用如下公式，计算静温TS；其中，k为空气的绝热指数；N为总温传感器的总温恢复率。可选的，所述获取所述静温下的音速，包括：根据所述静温TS，采用如下公式，获取所述静温TS下的音速c；其中，R为空气的气体常数。可选的，所述根据所述地速和所述音速获取当前时刻的马赫数，包括：将所述地速V地与所述音速c的比值作为所述马赫数。本专利技术第二方面提供一种全压失效时马赫数的获取系统，包括：总温传感器、惯导系统和大气数据计算机；其中，大气数据计算机用于：获取总温传感器当前时刻采集到的总温，根据所述总温和上一时刻存储的马赫数，获取静温；根据所述静温，获取所述静温下的音速；获取惯导系统解算得到的当前时刻的地速，根据所述地速和所述音速获取当前时刻的马赫数。可选的，所述大气数据计算机具体用于：根据所述总温Tt和上一时刻存储的马赫数M，采用如下公式，计算静温TS；其中，k为空气的绝热指数；N为总温传感器的总温恢复率。可选的，所述大气数据计算机具体用于：根据所述静温TS，采用如下公式，获取所述静温TS下的音速c；其中，R为空气的气体常数。可选的，所述大气数据计算机具体用于：将所述地速V地与所述音速c的比值作为所述马赫数。本专利技术的优点是:提供一种全压失效时马赫数的获取方法和系统，系统包括大气数据计算机、全静压系统、总温传感器、攻角传感器、惯性导航系统。所需设备均为飞机已有设备，无需新增设备，系统实现简单。使用马赫数M，结合采集到的总温Tt计算静温TS；根据静温TS，获得该静温TS下的音速c，利用真空速与惯导地速在空中无风情况下相等、小风速情况下接近的原理，大气数据计算机引入惯导的地速V地，根据地速V地与音速c的比值对马赫数M数进行估算，依据动压qc、静压PS与马赫数M的关系，获得动压qc，实现算法简单可靠，改动工作量低。附图说明图1是本专利技术提供的全压失效时马赫数的获取系统的架构示意图；图2是本专利技术提供的全压失效时马赫数的获取方法的流程示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行详细解释说明。图1是本专利技术提供的全压失效时马赫数的获取系统的架构示意图，图2是本专利技术提供的全压失效时马赫数的获取方法的流程示意图；如图1和2所示，本专利技术提供的全压失效时马赫数获取系统，包括：大气数据计算机、总温传感器、惯性导航系统。可选的，系统还包括：全静压系统；全静压系统包括全压系统和静压系统。全压系统正常情况下，大气数据计算机接收全静压系统的全压Pt、静压PS，接收总温传感器的总温Tt，接收攻角传感器的修正前攻角α。根据全压与静压差值获得动压qc，即，qc＝Pt-PS，并进一步计算得到指示空速Vi；根据动压qc、静压PS获得马赫数M；根据总温Tt、马赫数M获得静温TS；并使用获得马赫数M数进一步修正静压PS、攻角α等数据，根据修正后的静压PS计算得到气压高度Hb。全压系统故障情况下，大气数据计算机仅能接收并正常解算全静压系统的静压PS，接收总温传感器的总温Tt，接收攻角传感器的修正前攻角α。此时，由于全压系统故障，大气数据计算机无法获得有效的全压Pt，会导致动压qc、马赫数M、指示空速Vi、静温TS等无效。针对该情况，本专利技术计算方法具体如下：步骤一：大气数据计算机首次计算时利用上周期有效的马赫数M、再次迭代时使用本专利技术获得的马赫数M，结合采集到的总温Tt计算静温TS，其中静温TS计算方法如下：式中：Tt——总温(K)；k——绝热指数(空气为1.4)；M——马赫数；N——总温恢复率(根据采用的总温传感器特性获得)。步骤二：根据静温TS，获得该静温TS下的音速c，方法如下：其中，k——绝热指数(空气为1.4)；R——专用气体常数287.05287(单位：m3/K·s2)；TS——静温(单位：K)。步骤三：大气数据计算机接收惯导系统解算的地速V地获，利用地速V地与音速c的比值估算马赫数M。定义马赫数M如下：其中，V地——惯导地速；c为音速。且惯导系统的地速V地可用其它同类原理设备的地速替代。使用获得的马赫数M对静压PS、攻角α等数据进行修正，获得更为准确的参数。步骤四：根据已经获得的马赫数M，依据动压qc、静压PS与马赫数M的关系，获得动压qc，定义如下：当M≤1时：当M＞1时：其中，PS——大气静压(单位：kPa)；M——马赫数；k——绝热指数(空气为1.4)。则根据获得动压qc可计算出指示空速Vi。重复步骤一、二、三、四，可在全压系统故障情况下，获得所有大气参数。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全压失效时马赫数的获取方法，其特征在于，包括：/n获取总温传感器当前时刻采集到的总温，根据所述总温和上一时刻存储的马赫数，获取静温；/n根据所述静温，获取所述静温下的音速；/n获取惯导系统解算得到的当前时刻的地速，根据所述地速和所述音速获取当前时刻的马赫数。/n

【技术特征摘要】
1.一种全压失效时马赫数的获取方法，其特征在于，包括：
获取总温传感器当前时刻采集到的总温，根据所述总温和上一时刻存储的马赫数，获取静温；
根据所述静温，获取所述静温下的音速；
获取惯导系统解算得到的当前时刻的地速，根据所述地速和所述音速获取当前时刻的马赫数。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取静温，包括：
根据所述总温Tt和上一时刻存储的马赫数M，采用如下公式，计算静温TS；



其中，k为空气的绝热指数；N为总温传感器的总温恢复率。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取所述静温下的音速，包括：
根据所述静温TS，采用如下公式，获取所述静温TS下的音速c；



其中，R为空气的气体常数。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述地速和所述音速获取当前时刻的马赫数，包括：
将所述地速V地与所述音速c的比值作为所述马赫数。


5.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜超超，李少雄，孙海玲，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61