[发明专利]一种飞越塔静压校准方法

说明书

本发明涉及一种飞越塔静压校准方法，所述的内容包括试验原理、试验程序和试飞数据处理，是一种基准静压测量方法。试验原理与传统飞越塔法的基本原理相同，但高度差测量采用GPS系统代替传统的照相测量技术。同时使用无人机平台构建虚拟的高塔，以扩展该方法的测量高度范围和速度范围，降低飞行试验的风险。该方法具有通用性，可用于飞机空速系统校准和拖锥等静压测量系统的校准，扩展了传统方法的校准范围。

技术领域

本发明用于飞机静压系统和拖锥等静压测量系统的飞行试验校准。

背景技术

飞越塔法是测量精度较高的一种用于静压校准的基础方法，传统飞越塔法的校准过程为：飞机在跑道上空15m(50ft)～30m(100ft)高度上以不同的襟缝翼、起落架构型和速度稳定平飞，跑道旁的高塔上布置有高精度静压传感器、通过比较飞机测量静压和高塔上的静压传感器测量值可以获得飞机飞行高度的基准静压，进行飞机的静压校准。该方法也适用于对拖锥等其他静压测量系统进行校准。为提高测量精度，要求飞机飞行高度与高塔上的静压传感器所在高度尽可能一致，但通常飞机飞行高度与高塔上的静压传感器所处高度不可能严格相等，结合图1所示，传统飞越塔法中在高塔上布置照相设备，当飞机飞越高塔时，使用光学测量的原理测量飞机飞行高度与静压传感器之间的高度差，并修正该高度差。

传统飞越塔法有如下缺点：

1)受塔的高度限制，飞机飞行高度低，低空飞行不仅风险大，飞行的速度和马赫数也受限制，无法获得飞机全包线范围内的静压误差。

2)试验飞机必须沿地面的基准线(一般为机场的跑道)飞行，试验区域受限，对飞行员的操作要求高，且飞机连续在跑道上空飞行，影响机场运行。

3)采用照相机进行高度差测量，测量过程繁琐，操作要求高。

因此在飞机的静压校准试飞中，传统飞越塔法基本上已不采用。但由于该方法测量精度高，因此在对拖锥等高精度静压测量系统进行飞行试验校准时还使用飞越塔法，但传统方法的问题依然存在。

随着GPS定位系统和无人机系统的发展，可以对传统飞行塔法进行改进，以解决传统方法的缺点，满足飞机静压系统和拖锥等高精度静压测量系统的飞行试验校准。

发明内容

本发明的目的：提出一种基于GPS定位系统和无人机平台的飞越塔静压校准飞行试验方法，可用于飞机静压系统和拖锥等高精度静压测量系统的飞行试验校准。

本发明的技术方案：

本发明，提供一种飞越塔静压校准方法，所述校准方法包括以下步骤：

将第一静压传感器、第一GPS天线和数据采集记录器布置于无人机平台；其中，第一静压传感器和第一GPS天线采集的数据发送给数据采集记录器；第一GPS天线用于测量第一静压传感器所在位置的几何高度；

第二GPS天线和拖锥布置于飞机上，飞机在无人机高度包线范围内任一高度上进行稳定平飞；拖锥上安装有第二静压传感器；第二GPS天线用于测量第二静压传感器的几何高度；

计算第二静压传感器与第一静压传感器之间的几何高度差；将所述几何高度差换算为气压高度差；

利用第一静压传感器获取第一静压传感器所在位置的气压高度；将所述气压高度差与气压高度作和，作为飞机飞行的基准气压高度；将基准气压高度换算为基准静压；

将基准静压与飞机上拖锥的测量静压进行做差，得到拖锥的静压误差。

进一步地，无人机悬停于指定高度。

进一步地，第一GPS天线测量第一静压传感器的几何高度时，首先第一GPS天线获取第一GPS天线所在位置的几何高度，然后根据第一GPS天线和第一静压传感器的坐标位置，计算第一GPS天线和第一静压传感器的几何高度差；利用第一GPS天线的几何高度计算得到第一静压传感器的几何高度。