К вопросу об определении барометрической высоты механическим альтиметром и системой воздушных сигналов

Автор: Панферов Владимир Иванович, Панферов Сергей Владимирович, Хаютин Андрей Михайлович, Тренин Николай Александрович, Яцук Константин Васильевич

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника @vestnik-susu-ctcr

Рубрика: Управление в технических системах

Статья в выпуске: 4 т.21, 2021 года.

Бесплатный доступ

Для безопасности и повышения эффективности отработки полетных заданий необходима достоверная информация о высотно-скоростных параметрах воздушного судна (ВС). В связи с этим задача изучения особенностей и совершенствования характеристик существующих измерителей данных параметров является вполне актуальной. Цель исследования: рассмотреть особенности определения барометрической высоты ВС механическим указателем и системой воздушных сигналов (СВС). Материалы и методы. Проанализировано существо барометрического метода измерения высоты ВС, установлено, что для построения отчетливой теории метода обязательно нужно знать зависимость температуры атмосферы от высоты T = T(h). При этом известно, что эта температура обычно убывает с ростом высоты. Однако скорость убывания непредсказуемо меняется как в различное время года и суток, так и в разных пунктах и на разных высотах. Более того, в некоторых случаях в определенном диапазоне высот температура может не убывать, а, наоборот, возрастать. В связи с этим существует некоторая проблема с формализацией этой зависимости. При построении теории метода для механических указателей поступают так, что используют зависимость T = T(h) для международной стандартной атмосферы (МСА), в которой температура и давление однозначно связаны. При разработке алгоритмического обеспечения СВС считают, что температура с высотой убывает так же, как и в стандартной атмосфере, но фактическое ее значение на уровне плоскости начала отсчета может быть любым, совсем не связанным с давлением и высотой в МСА. Для этого в СВС предусматривается задатчик температуры на уровне плоскости начала отсчета высоты. Результаты. Получена формула, позволяющая определять различие показаний механического высотомера и СВС. Установлено, что данная разность является функцией давления и температуры на уровне плоскости начала отсчета высоты, а также и фактического давления на высоте полета. Проведены численные исследования, позволяющие оценить расхождение показаний. Установлено, что относительная разность показаний может достигать в эксплуатационных условиях порядка 10 %, причем она практически не зависит от высоты ЛА и является, по существу, константой для указанных начальных значений давления и температуры (на уровне плоскости начала отсчета высоты). Заключение. Разработанные алгоритмы могут быть использованы при совершенствовании алгоритмического обеспечения СВС.

Еще

Барометрическая высота, система воздушных сигналов, механический высотомер, разность показаний, градуировочная зависимость

Короткий адрес: https://sciup.org/147236505

IDR: 147236505   |   DOI: 10.14529/ctcr210408

Список литературы К вопросу об определении барометрической высоты механическим альтиметром и системой воздушных сигналов

  • Системотехническая разработка и анализ погрешностей системы воздушных сигналов самолета с неподвижным невыступающим приемником потока / В.М. Солдаткин, В.В. Солдаткин, Е.С. Ефремова, Б.И. Мифтахов //Известия ТулГУ. Технические науки. - 2019. - Вып. 8. - С. 232-244.
  • Крылов, Д.Л. Функциональная схема, алгоритмы обработки информации и погрешности системы воздушных сигналов самолета с неподвижными невыступающими приемниками потока / Д.Л. Крылов, В.М. Солдаткин // Новые технологии, материалы и оборудование Российской авиакосмической отрасли: сб. докл. Всерос. науч.-практ. конф. - Казань: Изд-во Академии наук Республики Татарстан, 2016. - С. 570-574.
  • Ефремова, Е.С. Информационно-измерительная система воздушных сигналов дозвукового летательного аппарата на основе вихревого метода: дис. ... канд. техн. наук /Е.С. Ефремова. -Казань: КазНИТУ им. А.Н. Туполева - КАИ, 2020. - 207 с.
  • Козицин, В.К. Система воздушных сигналов вертолета на основе свободно ориентированного приемника давлений: автореф. ... дис. канд. техн. наук / В.К. Козицин. - Казань: Изд-во КГТУ им. А.Н. Туполева, 2006. - 23 с.
  • Солдаткин, В.В. Алгоритмы формирования и обработки информации системы воздушных сигналов вертолета на основе неподвижного многофункционального аэрометрического приемника / В.В. Солдаткин // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. -2013. - № 3 (299). - С. 110-120.
  • Алгоритмическое обеспечение системы воздушных сигналов одновинтового вертолета с неподвижным аэрометрическим приемником на характерных режимах эксплуатации / В.В. Солдаткин, И.Ф. Мингазов, А.Р. Мустафин, Д.Н. Нурутдинова // Труды Международной научно-технической конференции «Перспективные информационные технологии». - Самара: Изд-во Самарского научного центра РАН, 2018. - С. 881-885.
  • Ефремова, Е.С. Алгоритмическое обеспечение вихревой системы воздушных сигналов дозвукового самолета / Е.С. Ефремова // Труды Международной научно-технической конференции «Перспективные информационные технологии». - Самара: Изд-во Самарского научного центра РАН, 2018. - С. 812-816.
  • Солдаткин, В.В. Автоматическая подстройка измерительных каналов системы воздушных сигналов вертолета / В.В. Солдаткин // Вестник КГТУ им. А.Н.Туполева. - 2004. - № 2. - С. 26-29.
  • Джангиров, М.В. Погрешности барометрических высотомеров на основе микромеханических датчиков атмосферного давления /М.В. Джангиров // В1сник КДПУ 1мен1 Михайла Остро-градського. - 2008.-Вып. 4 (51), ч. 2. - С. 115-119.
  • Алмазов, В.В. Оценка характеристик аэрометрических систем / В.В. Алмазов, Н.Н. Макаров, М.Ю. Сорокин // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. -2017. - Т. 19, № 1 (2). - С. 385-390.
  • Олейник, А.И. Алгоритмическое обеспечение информационного комплекса высотно-скоростных параметров полета самолета / А.И. Олейник // Авиакосмическое приборостроение. -2014. - № 10. - С. 22-27.
  • Никитин, А.В. Повышение помехоустойчивости измерения высотно-скоростных параметров на борту вертолета / А.В. Никитин, В.В. Солдаткин, В.М. Солдаткин //Известия вузов. Авиационная техника. - 2016. - № 4. - С. 131-137.
  • Бабич, О.А. Измерение высоты полета над уровнем моря (режим QNH) по сигналам бортовых датчиков / О.А. Бабич //Навигация и управление летательными аппаратами. - 2014. -№ 9. - С. 2-13.
  • Искендеров, И.А. Особенности современных барометрических датчиков и возможности их применения на летательных аппаратах / И.А. Искендеров, Р.Ю. Мурад // World science. -2016. - Т. 1, № 5 (9). - С. 55-59.
  • Крылов, Д.Л. Построение и алгоритмы обработки информации системы воздушных сигналов самолета с неподвижным невыступающим приемником потока / Д.Л. Крылов, В.М. Солдаткин // Информационные системы и технологии: материалы III Междунар. науч.-техн. интернет-конф. - Орел: Изд-во ООО «Стерх». - 2015. - С. 1-6.
  • Олейник, А.И. Метод расширения диапазона измерения аэродинамических параметров полета маневренного самолета /А.И. Олейник //Вестник СибГАУ им. академикаМ.Ф. Решетне-ва. - 2012. - № 1 (41). - С. 100-103.
  • Исследования по разработке системы определения высотно-скоростных параметров воздушно-космического самолета /М.П. Балашов, И.Ф. Белов, Д.П. Буйко и др. // Ученые записки ЦАГИ. - 2002. - Т. XXXIII, № 1-2. - С. 120-128.
  • Судаков, А.И. Анализ проблемы измерения высотно-скоростных параметров вертолета / А.И. Судаков, В.В. Геращенко, С.А. Котляров // Решетневские чтения: материалы XXIМеждунар. науч.-практ. конф. - Красноярск: СибГУ им. М.Ф. Решетнева. - 2017. - Ч. 1. - С. 470-471.
  • Панферов, В.И. Авиационные приборы и пилотажно-навигационные комплексы: учеб. пособие: в 3 ч. / В.И. Панферов, Н.А. Тренин, А.М. Хаютин. - Челябинск: Филиал ВУНЦ ВВС «ВВА», 2018. - Ч. I. - 145 с.
  • Измерители аэродинамических параметров летательных аппаратов / Г.И. Клюев, Н.Н. Макаров, В.М. Солдаткин, И.П. Ефимов. - Ульяновск: УлГТУ, 2005. - 510 с.
  • Ефимов, И.П. Авиационные приборы: учеб. пособие / И.П. Ефимов. - Ульяновск: УлГТУ, 2018. - 255 с.
Еще
Статья научная