【技术实现步骤摘要】
用于飞行器的大气数据系统
[0001]本公开总体上涉及传感器系统，更具体地，涉及用于飞行器以测量空速和空气密度的大气数据传感器系统。
技术介绍
[0002]在航空电子系统中，许多传感器系统可用于测量飞行器的操作所需的诸如空速、空气密度、攻角、侧滑角等的本地大气数据。存在许多类型的传感器以用于生成大气数据，但是通常，广泛使用全静压系统来确定飞行器的空速。例如，为了计算空速，基于皮托管压力与通过静压口获得的静压之间的差异来确定动压。尽管广泛使用全静压系统，但是它们遭受诸如阻塞、在较高高度结冰以及在超音速和更快的速度下过热的一些共模故障。已开发出基于光检测和测距(LIDAR)的系统以克服这些共模故障中的许多。基于LIDAR的系统通过测量大气颗粒的激光散射以基于多普勒测量估计空速来操作。然而，在较高的高度(例如超音速或高超音速飞行的那些)，颗粒浓度太低以致无法估计大气数据，因此使得基于LIDAR的系统对于这些应用不可靠。因此，需要在保持不受现有大气数据系统的共模故障影响的同时在较高的速度和/或较高的高度下可靠地监测大气数据。>
技术实现思路
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于测量流体数据的电极电弧传感器(122,124,126)，该电极电弧传感器包括：第一电极(130)和第二电极(132)，所述第二电极与所述第一电极基本上平行布置并间隔开以在所述第一电极和所述第二电极之间形成用于接收流体流(118)的流体间隙(134)，其中，所述第一电极和第二电极直接接触所述流体流；电压源(154)，该电压源在操作上连接到所述第一电极和所述第二电极并且被配置为生成足以在所述第一电极和所述第二电极之间诱发电弧(160)的电压；电压传感器(156)，该电压传感器被配置为检测所述第一电极和所述第二电极两端的电压测量；以及在操作上连接到所述电压源和所述电压传感器的控制器(128)，该控制器被配置为：命令所述电压源生成电压，直至诱发所述电弧；从所述电压传感器生成电压测量的时间序列；以及基于所述电压测量的时间序列来确定所述流体流的流体速度和流体密度。2.根据权利要求1所述的电极电弧传感器，其中，所述控制器还被配置为：基于所述电压测量的时间序列来确定所述电弧的电弧寿命和击穿电压；以及基于所述电弧寿命确定所述流体速度并基于所述击穿电压确定所述流体密度。3.根据权利要求2所述的电极电弧传感器，其中，所述击穿电压和所述电弧寿命与流体数据模型进行比较以确定所述流体速度和所述流体密度。4.根据权利要求3所述的电极电弧传感器，其中，所述流体数据模型基于测试数据和仿真数据中的至少一者来预先确定，以将所述流体速度和所述流体密度二者与所述电弧寿命和所述击穿电压联系起来。5.根据权利要求1所述的电极电弧传感器，其中，各个电极具有面向所述流体间隙的电弧引发区域(140,142)。6.根据权利要求5所述的电极电弧传感器，其中，各个电弧引发区域限定所述第一电极和所述第二电极之间的最小间隙距离。7.根据权利要求1所述的电极电弧传感器，其中，所述第一电极和所述第二电极以小于初级冲击角的正向坡度角来成型，以使冲击形成最小化。8.根据权利要求1所述的电极电弧传感器，其中：所述第一电极包括子电极(184)的第一阵列(180)；所述第二电极包括子电极(186)的第二阵列(182)，其中，所述子电极的第一阵列中的各个子电极与所述子电极的第二阵列中的所选子电极配对以形成独特的多对子电极；所述电压传感器还被配置为检测所述多个子电极中的独特的各对子电极两端的电压；并且所述控制器还被配置为：基于独特的各对子电极处的所述电压测量的时间序列来映射所述电弧的时间序列轨迹；以及基于所述时间序列轨迹来确定攻角AoA向量或侧滑向量。9.一种载具(100)，该载具包括：与流体介质直接连通的外表面；以及设置在所述外表面上以确定所述流体介质的流体数据的至少一个电极电弧传感器
(122,124,126)，所述电极电弧传感器包括：第一电极(130)和第二电极(132)，所述第二电极与所述第一电极基本上平行布置并间隔开以在所述第一电极和所述第二电极之间形成用于接收流体流(118)的流体间隙(134)，其中，所述第一电极和第二电极直接接触所述流体流；电压源(154)，该电压源在操作上连接所述第一电极和所述第二电极并且被配置为生成足以在所述第一电极和所述第二电极之间诱发电弧(160)的电压；电压传感器(156)，该电压传感器被配置为检测所述第一电极和所述第二电极两端的电压测量；以及操作上连...
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