嵌入式大气数据传感系统压力传感器布局优化设计.docx

摘要：FADS系统是一种依靠嵌入在飞行器前端或机翼表面的压力传感器阵列，来感知大气数据的。飞行器的一切活动都依赖于测量到的大气数据，为了保证飞行器在各种条件下都能安全、灵活的动作，需要尽一切可能提供最精确的数据。而测压孔的布局如位置和数量直接影响了所测基本数据的准确性、气动模型和算法的精度，为了降低测压孔布局引起的误差，本文着重研究了测压孔的经典布局，以及“扇形”2点布局、 “扇形”4点布局、“放射形”4点布局、“放射形”8点布局这五种布局。首先研究了这五种布局在结算时总有说明在算法下都收敛；其次比较“扇形”和“放射形”布局在三点法算法下增加测压孔数目的大气数据误差，得知在大多数情况下测压孔数目越多测量精度越准确；然后在其他条件相同时，比较发现“放射形”布局优于“扇形”布局测得的大气数据误差更小；最后再加入噪声干扰进一步验证这五种布局的精度以此来达到研究的效果。

关键词：嵌入式大气系统，三点法，测压孔布局，布局优化

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论-1

1.1研究背景-1

1.2研究内容-2

第二章 FADS系统基本原理-3

2.1 FADS简介-3

2.2空气动力学模型-4

2.3FADS精度-6

第三章 FADS系统测压孔布局及优化-7

3.1测压孔布局设计-7

3.1.1典型测压孔布局方案及特点-7

3.2解算算法-10

3.2.1求解当地迎角和侧滑角-11

3.2.2迭代求解动、静压和形压参数-14

3.2.3马赫数的求解-15

3.4测压孔布局优化方法-19

3.4.1基于模糊化优化法-19

3.4.2目标函数极值优化法-19

第四章 各布局下算法精度比较-22

4.1各布局三点法收敛性分析-22

4.3各布局算法精度在噪声干扰下的精度比较-27

第五章 结论-30

5.1主要工作-30

5.2存在问题-30

参考文献-31

致  谢-33