嵌入式大气数据传感系统误差分析及其消除方法研究

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嵌入式大气数据传感系统试图通过机体表面特定位置点的压力分布来推算各种大气数据,嵌入式的方式克服了传统大气数据测量方式破坏机体空气动力学特性、影响隐身性能的缺点,且具有更高的精度、可靠性以及维护性。它以一种崭新的思想进行大气数据的测量,其表现出来的优越性能吸引着各国航空航天专家展开了研究。为了详细了解FADS系统的使用精度,对它进行误差分析就显得尤为迫切。本文试从误差分析与消除角度,展开对FADS系统的研究。FADS系统在使用过程中存在多种误差形式,本文对气动导管延时误差、粘滞作用误差、热流逸误差、压力孔初始位置误差、机头热膨胀引起的压力孔位置误差、传感器截断误差、传感器测量误差以及传感器延时误差八种误差进行了分析与建模工作,并进行仿真,代入FADS算法,以确定它们对FADS系统精度的影响程度。为解决压力孔静态压力数据无法进行延时类误差仿真的问题,以及寻求一种更合适的误差分析方法,本文引入蒙特卡洛方法,对FADS系统进行系统模拟,沿着飞行轨迹对FADS系统进行误差分析,并将仿真结果与飞行轨迹数据比较,对误差做均方根统计,这样可以更准确把握FADS系统精度,并可以对算法在不同飞行任务下的精度进行比较。改变FADS算法,可以用于比较不同算法的精度,为选定FADS算法提供依据。文章最后部分对误差消除方法展开讨论,主要介绍了FADS系统校正以及FADS与INS的组合算法。组合算法部分介绍了INS与三点法组合算法以及INS与查表法组合算法,并做仿真,证明组合算法可以有效消除多种误差,提高FADS精度。
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