包括壓力測量系統(tǒng)的飛行器和相關(guān)的壓力測量方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種飛行器(10)，其包括飛行中測量參考靜態(tài)壓力的系統(tǒng)，系統(tǒng)包括：壓力傳感器(22)，其通過電纜(16)被連接到飛行器的后部分并與壓力采集器(24)相結(jié)合，壓力采集器在飛行時(shí)布置在飛行器下游并且在未受干擾的區(qū)域中，壓力傳感器(22)一方面能測量來自壓力采集器(24)的空氣壓力，另一方面能向飛行器傳輸表示所測得的壓力的信號(hào)、例如電信號(hào)；飛行器上的機(jī)載系統(tǒng)(34)，其能一方面基于所傳輸?shù)男盘?hào)、另一方面基于壓力傳感器(22)相對于飛行器(10)的位置來確定壓力測量值。在飛行器上升或下降期間以動(dòng)態(tài)方式測量壓力。
【專利說明】包括壓力測量系統(tǒng)的飛行器和相關(guān)的壓力測量方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及包括壓力測量系統(tǒng)的飛行器。

【背景技術(shù)】
[0002]能夠在飛行中以動(dòng)態(tài)的方式測量壓力是有用的，壓力接下來會(huì)被用作參考?jí)毫Γ缬靡孕?zhǔn)機(jī)上布置的空速管。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]因此，根據(jù)第一方面，本發(fā)明提供一種飛行器，飛行器包括飛行中測量壓力的測量系統(tǒng)，其特征在于，所述測量系統(tǒng)包括:
[0004]-至少一個(gè)壓力傳感器，所述至少一個(gè)壓力傳感器通過電纜被連接到飛行器的后部分，所述至少一個(gè)壓力傳感器與壓力采集器相結(jié)合，所述壓力采集器在飛行器飛行時(shí)布置在飛行器的下游并且在未受飛行器周圍形成的旋流干擾的區(qū)域中，所述壓力采集器被布置在所述至少一個(gè)壓力傳感器的上游，所述壓力采集器通過至少一個(gè)空氣導(dǎo)引管道被連接到所述至少一個(gè)壓力傳感器，所述至少一個(gè)壓力傳感器一方面能基于來自所述壓力采集器的至少一個(gè)壓力信號(hào)來測量空氣壓力，另一方面能通過電纜向飛行器傳輸表示所測得的壓力值的至少一個(gè)電信號(hào)，
[0005]-飛行器上的機(jī)載系統(tǒng)，所述機(jī)載系統(tǒng)能一方面基于所傳輸?shù)乃鲋辽僖粋€(gè)電信號(hào)、另一方面基于以動(dòng)態(tài)方式確定的所述至少一個(gè)壓力傳感器相對于所述飛行器的位置來確定至少一個(gè)壓力測量值。
[0006]通過將所述至少一個(gè)壓力傳感器定位所述飛行器的后面并通過電纜將其與飛行器相連接，所述至少一個(gè)壓力傳感器接近所述壓力采集器(prise de press1n)。因此，一個(gè)或多個(gè)空氣壓力信號(hào)所經(jīng)過的直到所述至少一個(gè)傳感器的路徑較短。因此，這不需要或幾乎不需要以用所述至少一個(gè)傳感器測量壓力的穩(wěn)定等待時(shí)間。表示測得的壓力的所述一個(gè)或多個(gè)電信號(hào)接下來被傳輸?shù)斤w行器，由所述機(jī)載系統(tǒng)采用，以動(dòng)態(tài)確定壓力測量值。因此，即使在飛行器上升和下降的動(dòng)態(tài)階段期間也可以獲得壓力測量值。
[0007]根據(jù)如下可單獨(dú)采用或相互組合采用的其它特征:
[0008]-所述至少一個(gè)空氣導(dǎo)引管道限定通道，所述通道用于沿第一方向、從壓力采集器向所述至少一個(gè)壓力傳感器引導(dǎo)至少一個(gè)空氣壓力信號(hào)，電纜允許沿與第一方向相反的第二方向?qū)⒈硎緶y得的空氣壓力的所述至少一個(gè)電信號(hào)自所述至少一個(gè)壓力傳感器一直傳送到所述飛行器；
[0009]-電纜被布置在空氣導(dǎo)引管道的內(nèi)部；
[0010]-空氣導(dǎo)引管道和電纜被布置在相對外部空氣密封的包套內(nèi)部；
[0011]-所述測量系統(tǒng)包括相對外部空氣密封的電動(dòng)氣動(dòng)連接器，電動(dòng)氣動(dòng)連接器布置在所述至少一個(gè)空氣導(dǎo)引管道和所述至少一個(gè)壓力傳感器之間，所述電動(dòng)氣動(dòng)連接器一方面保證將電纜聯(lián)接到所述至少一個(gè)壓力傳感器，另一方面保證將所述至少一個(gè)空氣導(dǎo)引管道聯(lián)接到所述至少一個(gè)壓力傳感器，以將通過空氣導(dǎo)引管道引導(dǎo)的來自壓力采集器的所述至少一個(gè)空氣壓力信號(hào)導(dǎo)引到所述至少一個(gè)壓力傳感器；
[0012]-所述測量系統(tǒng)包括布置在壓力采集器和所述至少一個(gè)空氣導(dǎo)引管道之間的、相對外部空氣密封的電動(dòng)氣動(dòng)連接器，在壓力采集器和空氣導(dǎo)引管道之間的電動(dòng)氣動(dòng)連接器一方面保證聯(lián)接電纜的兩個(gè)部分，另一方面保證將來自壓力采集器的所述至少一個(gè)空氣壓力信號(hào)傳送到所述至少一個(gè)空氣導(dǎo)引管道的內(nèi)部；
[0013]-每個(gè)電動(dòng)氣動(dòng)連接器具有多個(gè)貫通開孔，所述多個(gè)貫通開孔圍繞用于聯(lián)接電纜的中央電子連接器布置，對于一電動(dòng)氣動(dòng)連接器來說，貫通開孔適于使空氣導(dǎo)引管道的通道與壓力采集器相連通，而對于一電動(dòng)氣動(dòng)連接器來說，貫通開孔適于使空氣導(dǎo)引管道的通道與所述至少一個(gè)壓力傳感器相連通；
[0014]-每個(gè)電動(dòng)氣動(dòng)連接器具有氣動(dòng)連接部,對于一電動(dòng)氣動(dòng)連接器來說，氣動(dòng)連接部適于使空氣導(dǎo)引管道的通道與壓力采集器相連通，而對于一電動(dòng)氣動(dòng)連接器來說，氣動(dòng)連接部適于使空氣導(dǎo)引管道的通道與所述至少一個(gè)壓力傳感器相連通，所述氣動(dòng)連接部布置在用于聯(lián)接電纜的中央電子連接器的旁邊；
[0015]-所述測量系統(tǒng)包括穿孔管道，穿孔管道用于靜態(tài)壓力采集并圍繞電纜；
[0016]-所述穿孔管道通過相對外部空氣密封的連接器被聯(lián)接到電纜；
[0017]-穿孔管道在被聯(lián)接到空氣導(dǎo)引管道的電動(dòng)氣動(dòng)連接器和被聯(lián)接到電纜的連接器之間延伸；
[0018]-所述測量系統(tǒng)包括動(dòng)態(tài)確定所述至少一個(gè)壓力傳感器相對于飛行中的飛行器的位置的確定部件；
[0019]-動(dòng)態(tài)測量所述至少一個(gè)壓力傳感器相對于飛行器的位置的所述確定部件包括兩個(gè)DGPS傳感器，其中一個(gè)DGPS傳感器定位在所述至少一個(gè)壓力傳感器的旁邊，另一個(gè)DGPS傳感器定位在飛行器上，這兩個(gè)DGPS傳感器中的每一個(gè)能接收來自同一衛(wèi)星星座(所述衛(wèi)星星座例如包括至少三個(gè)衛(wèi)星)的位置信息，所述確定部件能基于所述兩個(gè)DGPS傳感器的相對位置，以動(dòng)態(tài)方式確定所述至少一個(gè)壓力傳感器相對于飛行器的位置；
[0020]-所述至少一個(gè)壓力傳感器和壓力采集器彼此盡可能地接近；
[0021]-所述至少一個(gè)壓力傳感器布置在穩(wěn)定錐體的內(nèi)部，穩(wěn)定錐體被固定在電纜的與固定于飛行器的電纜端相對的自由端；
[0022]-沿電纜布置所述壓力采集器；
[0023]-所測得的壓力為參考?jí)毫?，例如為參考靜態(tài)壓力。
[0024]根據(jù)第二方面，本發(fā)明的目的還在于提供一種在飛行器飛行期間測量壓力的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟:
[0025]-在位于飛行器的下游且未受飛行器周圍形成的旋流干擾的區(qū)域中獲取至少一個(gè)壓力信號(hào)，
[0026]-將表示所述至少一個(gè)壓力信號(hào)的至少一個(gè)電信號(hào)傳輸?shù)斤w行器上，
[0027]-一方面基于被傳輸?shù)乃鲋辽僖粋€(gè)電信號(hào)及另一方面基于未受干擾的所述區(qū)域相對于飛行器的位置，確定至少一個(gè)壓力測量值。
[0028]根據(jù)如下單獨(dú)采用或相互結(jié)合采用的其它特征:
[0029]-所述方法包括以動(dòng)態(tài)方式確定在其處獲取壓力的未受干擾的區(qū)域相對飛行器的位置的步驟；
[0030]-所述方法包括基于衛(wèi)星星座(該星座例如包括至少三個(gè)衛(wèi)星)確定未受干擾的區(qū)域的位置和飛行器的預(yù)定區(qū)域的位置的預(yù)備步驟；
[0031]-測得的壓力為例如參考靜態(tài)壓力的參考?jí)毫Α?br>
【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]通過參照附圖對接下來僅以非限制性示例方式給出的描述，其它的特征和優(yōu)點(diǎn)將體現(xiàn)出來，附圖中:
[0033]-圖1為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的飛行器的總體示意圖；
[0034]-圖2a為壓力傳感器和壓力采集器相對被連接到圖1飛行器的線纜的配置的總體示意圖；
[0035]-圖2b為圖2a的配置的局部放大示意圖；
[0036]-圖2c為用于圖2b的配置中的電動(dòng)氣動(dòng)連接器的橫向剖面放大示意圖；
[0037]-圖2d為圖2b的配置的一實(shí)施變型的局部示意圖；
[0038]-圖2e為用于圖2d的配置中的電動(dòng)氣動(dòng)連接器的橫向剖面放大示意圖；
[0039]-圖3為在實(shí)施根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的壓力測量方法時(shí)的圖1的飛行器的總體示意圖；
[0040]-圖4表示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的壓力測量方法的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0041]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的飛行器總體上用參考標(biāo)號(hào)10標(biāo)記，該飛行器包括機(jī)身12和方向舵14。在本圖中，飛行器處在飛行中。
[0042]所述飛行器包括尤其是參考?jí)毫Φ膲毫Φ臏y量系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有多個(gè)構(gòu)件。
[0043]壓力測量系統(tǒng)包括被固定于飛行器的電纜16。例如，線纜16通過第一端16a被固定在布置于飛行器后部分中的絞盤18上。
[0044]線纜16此處表示為處在展開位置，用以在試飛階段執(zhí)行壓力測量。在不期望進(jìn)行任何壓力測量時(shí)，線纜則被纏繞在絞盤上。
[0045]沿示于圖1的路徑由方向舵內(nèi)部將線纜引導(dǎo)直到方向舵的上端14a。
[0046]當(dāng)飛行器飛行時(shí)，線纜的標(biāo)記為16c的自由部分自方向舵14在方向舵下游延伸直到線纜的浮動(dòng)的相對第二自由端16d。該自由端16d配有穩(wěn)定錐體20，穩(wěn)定錐體20用于穩(wěn)定線纜和其附件，用于將線纜拉緊呈基本水平的設(shè)置。
[0047]對于沿線纜和圍繞線纜、離開飛行器設(shè)置未受由于飛行器穿入空氣中而在飛行器周圍形成的旋流干擾的區(qū)域，線纜16是足夠長的。該未受干擾的區(qū)域允許測量壓力，壓力測量受飛行器和飛行器導(dǎo)致的流動(dòng)干擾影響很小，或根本不受其影響。
[0048]壓力測量系統(tǒng)還包括被固定在線纜的自由端16d上的壓力傳感器22 (圖2a)。將傳感器布置在穩(wěn)定錐體20的內(nèi)部，以使其定位在未受干擾的區(qū)域中。線纜16向傳感器22提供必要的電力供應(yīng)，執(zhí)行保持傳感器的機(jī)械功能。以舉例的方式，壓力傳感器為由Paroscientific公司以商業(yè)參考號(hào)6000-15A銷售的傳感器。
[0049]壓力測量系統(tǒng)包括靜態(tài)壓力采集器24，壓力采集器位于傳感器22的上游且沿著線纜的自由部分16c。如圖2b的局部放大圖上所示，通過將空氣(一個(gè)或多個(gè)壓力信號(hào))引導(dǎo)給傳感器的管道26，將壓力采集器24連接到傳感器。管道26同時(shí)包括專用于沿第一方向引導(dǎo)來自壓力采集器(壓力信號(hào))的空氣的內(nèi)部部分、和專用于電纜通道的內(nèi)部部分，在電纜中，表示測得壓力的一個(gè)或多個(gè)電信號(hào)被沿相反的第二方向自壓力傳感器22向飛行器傳輸。將注意到，壓力傳感器22例如被布置在箱體23中，箱體23被固定至在錐體20內(nèi)部的管道26。
[0050]更具體地，以線纜16和管道26之間的界面元件24的形式來實(shí)施壓力采集器，界面元件被固定在這兩個(gè)構(gòu)件上。該界面元件24為管道的形式，管道的圓柱形壁被穿孔，用于靜態(tài)壓力采集。該界面元件在其基部包括對于外部空氣密封的電連接器25，電連接器25允許其被聯(lián)接到線纜16。
[0051]更具體地，如下可見，線纜的自由部分16c包括多個(gè)相繼段，通過電連接器將多個(gè)相繼段彼此聯(lián)接。特別地，電連接器25將兩個(gè)線纜段16cl和16c2相互間聯(lián)接起來(圖2b)。
[0052]對于外部空氣密封的電動(dòng)氣動(dòng)連接器27被設(shè)置在壓力采集器元件24和空氣導(dǎo)引管道26之間的接合處，以能夠聯(lián)接電纜16的兩段16c2和16c3，并且同時(shí)能夠?qū)⒖諝?一個(gè)或多個(gè)壓力信號(hào))引導(dǎo)到圍繞線纜16的管道的內(nèi)部限定的空氣通道中。圖2c以橫向剖面表示出連接器27，連接器27具有多個(gè)貫通開孔27a-27d (例如數(shù)量為四個(gè))，這些貫通開孔圍繞用于使電纜16的兩段16c2和16c3相互間聯(lián)接起來的中央電連接器27e布置。貫通開孔27a-27d適于使壓力采集器24與空氣導(dǎo)引管道26的圍繞線纜段16c3的內(nèi)部環(huán)形導(dǎo)道相連通。
[0053]與連接器27相同的、對于外部空氣密封的另一個(gè)電動(dòng)氣動(dòng)連接器29被設(shè)置在管道26和傳感器22之間的接合處(例如在管道26和封裝傳感器22的箱體23的接合處)，用以能夠?qū)⒕€纜16的段16c3聯(lián)接到傳感器22并且同時(shí)能夠?qū)⒖諝?一個(gè)或多個(gè)壓力信號(hào))導(dǎo)引到所述傳感器22。線纜16穿過連接器25、界面元件24、連接器27、中空管道26和連接器29，以被連接到壓力傳感器22。
[0054]通過連接器29實(shí)現(xiàn)的與傳感器22 (或箱體23)的連接用于來自壓力采集器24的空氣且通過管道26引導(dǎo)空氣，以相對環(huán)境空氣(在穩(wěn)定錐體中和圍繞穩(wěn)定錐體的空氣)密封的方式實(shí)施這種連接，以不干擾測量。相比線纜的長度，壓力采集器24位于距傳感器22很短的距離上，這可將其定位在距飛行器較遠(yuǎn)的距離上。壓力采集器因此被布置在未受由于飛行器穿入空氣中而在飛行器周圍所形成的旋流干擾的區(qū)域中。
[0055]以舉例的方式，線纜的總長度為103米，線纜的浮動(dòng)或自由部分16c的長度為100米，以及在壓力采集器24和傳感器22之間的距離為至少2米，例如2.5米。事實(shí)上，優(yōu)選該距離不會(huì)太短，以避免由穩(wěn)定錐體20產(chǎn)生的旋流干擾上游壓力采集區(qū)域。
[0056]然而，根據(jù)穩(wěn)定錐體的尺寸，尤其是如果該尺寸較小，則在壓力采集器和傳感器之間的距離可以小于2米。
[0057]事實(shí)上，在該情況下，與較大尺寸的錐體相比，錐體的較小的外部體積尺寸產(chǎn)生更少的氣動(dòng)干擾。
[0058]圖2d和2e示出了表示于圖2b和2c的配置的實(shí)施變型。
[0059]在該變型中，線纜16的段16c3和細(xì)薄的空氣導(dǎo)引管道或?qū)У?0 二者均被布置在對于外部空氣密封的、例如呈圓柱形的包套52內(nèi)部。
[0060]相同的兩個(gè)電動(dòng)氣動(dòng)連接器54、56被安裝在包套25的相對兩端上。
[0061]每個(gè)電動(dòng)氣動(dòng)連接器54、56均具有對于連接器54表示于圖2e (橫向剖面)中的形態(tài)。連接器54具有設(shè)置在圓形板中的氣動(dòng)連接部54a，氣動(dòng)連接部54a適于將壓力采集器24與限定于空氣導(dǎo)引管道50內(nèi)部的通道相連通。更具體地，如圖2d所表示的，氣動(dòng)連接部54a具有相對于板(朝向包套52的內(nèi)部)突出的噴嘴，細(xì)薄管道50的其中一個(gè)自由端被嵌裝在噴嘴上(對連接器56的板的對應(yīng)噴嘴與管道50的相對端實(shí)施相同的裝配)。連接器54 (相應(yīng)的連接器56)還包括中央電連接器54b，用于將電纜16的兩段16c2和16c3相互之間聯(lián)接起來(對于連接器56，則中央電連接器相應(yīng)地用于將段16c3聯(lián)接到傳感器22)。氣動(dòng)連接部54a被布置在中央電連接器54b的旁邊且在其周沿，在幾何形狀上與管道50和線纜段16c3的配置相對應(yīng)。將注意到，在未表示出的另一種變型中，可使用與管道50類似的多個(gè)管道，用于將壓力信號(hào)引導(dǎo)到傳感器22。
[0062]壓力測量系統(tǒng)還包括兩個(gè)DGPS型的傳感器30和32，這兩個(gè)傳感器以特別示意性的方式表不于圖1上。第一傳感器30被定位在壓力傳感器22的旁邊(線纜16同樣用于保持傳感器30并向其供電)，且在箱體23的內(nèi)部(圖2b)，第二傳感器32被定位在飛行器上，例如在機(jī)身12的上部分上(圖1)。這涉及獨(dú)立的兩個(gè)GPS位置傳感器。
[0063]壓力測量系統(tǒng)包括機(jī)載系統(tǒng)34，機(jī)載系統(tǒng)34包括計(jì)算和存儲(chǔ)部件，機(jī)載系統(tǒng)34例如被布置在機(jī)艙中。圖3示出了飛行器的一種情況，用于通過根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的壓力測量方法來測量參考?jí)毫?。在圖3中表示出衛(wèi)星星座40,衛(wèi)星星座40包括多個(gè)衛(wèi)星，例如在GPS技術(shù)情況下的至少四個(gè)衛(wèi)星40a-40d。位置傳感器30和32每個(gè)均測量其本身相對于相同的衛(wèi)星星座的位置。重要的是，每個(gè)傳感器采用的衛(wèi)星應(yīng)該是相同的衛(wèi)星。為保證這樣，配置在飛行器上的傳感器32向布置在錐體中的傳感器發(fā)送其所采用的衛(wèi)星的參考號(hào)，或相反地，傳感器30將這些信息傳輸給傳感器32。
[0064]圖4表示出展示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的壓力測量方法的不同步驟的流程圖。
[0065]該流程圖以并行的兩個(gè)支路的形式示出:一個(gè)支路涉及確定傳感器22的位置，另一個(gè)支路涉及壓力測量。以并行方式表示這兩個(gè)支路，以說明在這兩個(gè)支路之間步驟并沒有優(yōu)選實(shí)施順序的事實(shí)?？赏交驕?zhǔn)同步地實(shí)施這些支路的步驟，又或可以選擇支路實(shí)施的不同順序。
[0066]首先將描述右支路。然而這不表明在左支路之前實(shí)施該右支路。
[0067]流程圖包括第一步驟S1，在第一步驟S1的過程中，通過壓力采集器24實(shí)施靜態(tài)壓力采集。通過管道26將表示對應(yīng)物理量的壓力信號(hào)引導(dǎo)直到壓力傳感器22 (圖2a-2b)。
[0068]在接下來的步驟S2中，傳感器22測量對應(yīng)的物理量(靜態(tài)壓力測量值)及基于接收到的壓力信號(hào)生成電信號(hào)(轉(zhuǎn)換所接收的信號(hào))。這些電信號(hào)表示所接收的壓力信號(hào)，因此表示在與飛行器相距一定的距離上測量出的靜態(tài)壓力。
[0069]通過線纜16將電信號(hào)傳輸?shù)斤w行器(步驟S3)，具體地，傳輸?shù)綑C(jī)載系統(tǒng)34，其因此獲得在未受干擾的區(qū)域中實(shí)現(xiàn)的靜態(tài)壓力測量值P0 (步驟S4)。
[0070]在壓力傳感器22所處的高度執(zhí)行該測量。
[0071]流程圖的左支路允許確定傳感器22相對飛行器的位置。
[0072]在左支路的步驟S’ 1的過程中，DGPS傳感器30和32每個(gè)均從衛(wèi)星接收位置信息。如前面所指出的，傳感器32向傳感器30傳輸其使用的衛(wèi)星的參考號(hào)，以確保這兩個(gè)傳感器使用相同衛(wèi)星，用以確定它們各自的位置。
[0073]通過用于GPS技術(shù)的名為三邊測量的已知技術(shù)，這些位置信息能夠使兩個(gè)傳感器中的每一個(gè)確定它們自己的位置坐標(biāo)(步驟S’ 2)。
[0074]兩個(gè)傳感器30和32的位置坐標(biāo)被傳輸?shù)綑C(jī)載系統(tǒng)34，機(jī)載系統(tǒng)34通過差值計(jì)算出它們的相對位置DeltaPOS (步驟S’3)。因此，在飛行期間以動(dòng)態(tài)方式幾乎實(shí)時(shí)地獲得相對于飛行器的預(yù)定區(qū)域(定位有傳感器32的區(qū)域)的壓力傳感器22的位置(因此獲得已進(jìn)行過測量的所述未受干擾的區(qū)域的位置)。
[0075]因此，一方面，機(jī)載系統(tǒng)34具有在壓力傳感器22的高度處獲取的壓力測量值P0，另一方面具有傳感器22相對于飛行器的位置。
[0076]機(jī)載系統(tǒng)34在其設(shè)置中還具有標(biāo)準(zhǔn)大氣圖表，該圖表建立了高度和壓力之間的對應(yīng)關(guān)系。
[0077]考慮到給出的這些差值，機(jī)載系統(tǒng)34還能夠確定在給定高度處的經(jīng)過修正的壓力測量值P1 (步驟S5)。該高度例如可以是飛行器上機(jī)載的空速管所處的高度。該高度實(shí)際上是已知的，同樣在該高度和傳感器22高度之間的高度差也是已知的。這種靜態(tài)壓力測量能夠校準(zhǔn)機(jī)載的空速管。
[0078]在飛行和加速期間以動(dòng)態(tài)的方式獲得該修正后的靜態(tài)壓力測量值。能夠做到這點(diǎn)，尤其是由于壓力采集器24和壓力傳感器22被設(shè)置在未受干擾的區(qū)域中并且代表測得的相關(guān)物理量的測量信號(hào)被傳輸?shù)斤w行器上。如果物理量(壓力)僅在飛行器上測量并且通過中空管道在飛行器上進(jìn)行傳輸，則情況將是不同的。在這種情況下，于是需要在得到可靠值之前等待一段壓力采集器穩(wěn)定時(shí)間。
[0079]能以接連的方式實(shí)施多種測量，而無論飛行階段(動(dòng)態(tài)或靜態(tài))如何:上升、下降、巡航等。
[0080]因此可減少認(rèn)證測試飛行和試飛的小時(shí)數(shù)。
[0081]由于基于相同衛(wèi)星獲得兩個(gè)傳感器30和32的位置，因而它們受相同的誤差因素影響。因此，兩個(gè)傳感器30和32之間的相對位置的確定能夠克服大部分的共同的誤差因素、尤其是大部分的絕對定位誤差。
[0082]以舉例的方式，關(guān)于傳感器30和32的相對定位獲得為幾厘米的精確度。通過使用更多數(shù)量的衛(wèi)星，可以提高兩個(gè)傳感器30和32的位置確定的精確度，因此提高壓力傳感器22相對飛行器的位置確定的精確度。以舉例的方式，通過使用十來個(gè)衛(wèi)星，可以對于傳感器的定位獲得大約5厘米的精確度。前述實(shí)施方式的測量系統(tǒng)和測量方法對于壓力傳感器22的高度變化是不敏感的，因?yàn)閴毫鞲衅鞯母叨茸兓窃诖_定兩個(gè)傳感器30和32的相對位置時(shí)考慮的。使用絞盤18來承載線纜16和幾米的管道26 (包括界面元件24)并將整體展開到工作位置(圖l、2a-2b和3)。因此絞盤不需要大體積尺寸，這使得整體的安裝足夠容易和足夠快速。
[0083]將注意到，可選地，絞盤18可以位于方向舵的頂部、在方向舵的內(nèi)部。
[0084](自傳感器22)通過電纜16對表示傳感器22所接收到的壓力信號(hào)的電信號(hào)的有線傳輸是可靠的，不會(huì)導(dǎo)致會(huì)影響飛行器上進(jìn)行的最終測量的精確度的干擾。
[0085]即使傳感器22經(jīng)受或大或小幅度的不合時(shí)宜的移位，通過線纜16的信號(hào)傳輸是不受其影響的。通過線纜16傳輸?shù)娜魏涡盘?hào)都由飛行器實(shí)時(shí)接收到。這與無線連接是不同的。
[0086]此外，線纜16向壓力傳感器22和DGPS傳感器30供電，這避免了與這些傳感器的可能的續(xù)航時(shí)間相關(guān)的任何問題(必要的電池的續(xù)航時(shí)間和重量等)。
[0087]根據(jù)未表示的變型，水平穩(wěn)定構(gòu)件20可采用與錐體不同的形狀，只要其具有使線纜張緊以水平布置壓力采集器的相同功能。
[0088]根據(jù)未表不的另一變型，可選地，機(jī)載系統(tǒng)34可被布置不同于機(jī)艙的另一場地，如飛行電子設(shè)備艙或飛行器后部，例如在線纜16的附近。
【權(quán)利要求】
1.一種飛行器(10)，其包括飛行中測量壓力的測量系統(tǒng)，其特征在于，所述測量系統(tǒng)包括: -至少一個(gè)壓力傳感器(22)，所述至少一個(gè)壓力傳感器通過電纜(16)被連接到飛行器的后部分，所述至少一個(gè)壓力傳感器與壓力采集器(24)相結(jié)合，所述壓力采集器在飛行器飛行時(shí)布置在飛行器的下游并且在未受飛行器周圍形成的旋流干擾的區(qū)域中，所述壓力采集器(24)被布置在所述至少一個(gè)壓力傳感器(22)的上游，所述壓力采集器通過至少一個(gè)空氣導(dǎo)引管道(26 ；50)被連接到所述至少一個(gè)壓力傳感器，所述至少一個(gè)壓力傳感器(22)一方面能基于來自所述壓力采集器的至少一個(gè)壓力信號(hào)來測量空氣壓力，另一方面能通過電纜(16)向飛行器傳輸表不所測得的壓力的至少一個(gè)電信號(hào)， -飛行器上的機(jī)載系統(tǒng)(34)，所述機(jī)載系統(tǒng)能一方面基于所傳輸?shù)乃鲋辽僖粋€(gè)電信號(hào)、另一方面基于所述至少一個(gè)壓力傳感器(22)相對于所述飛行器(10)的位置來確定至少一個(gè)壓力測量值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛行器，其特征在于，所述至少一個(gè)空氣導(dǎo)引管道(26；50)限定通道，所述通道用于沿第一方向、從壓力采集器(24)向所述至少一個(gè)壓力傳感器(22)引導(dǎo)至少一個(gè)空氣壓力信號(hào)，電纜(16)允許沿與第一方向相反的第二方向?qū)⒈硎緶y得的空氣壓力的所述至少一個(gè)電信號(hào)自所述至少一個(gè)壓力傳感器(22) —直傳送到所述飛行器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的飛行器，其特征在于，所述電纜(16)布置在空氣導(dǎo)引管道(26)的內(nèi)部。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的飛行器，其特征在于，空氣導(dǎo)引管道(50)和電纜(16)布置在相對外部空氣密封的包套(52)的內(nèi)部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的飛行器，其特征在于，所述測量系統(tǒng)包括相對外部空氣密封的電動(dòng)氣動(dòng)連接器(29 ;56)，電動(dòng)氣動(dòng)連接器布置在所述至少一個(gè)空氣導(dǎo)引管道(26 ；50)和所述至少一個(gè)壓力傳感器(22)之間，所述電動(dòng)氣動(dòng)連接器(29 ；56) 一方面保證將電纜(16)聯(lián)接到所述至少一個(gè)壓力傳感器(22)，另一方面保證將所述至少一個(gè)空氣導(dǎo)引管道(26 ；56)聯(lián)接到所述至少一個(gè)壓力傳感器(22)，以將通過空氣導(dǎo)引管道(26 ；56)引導(dǎo)的來自壓力采集器(24)的所述至少一個(gè)空氣壓力信號(hào)導(dǎo)引到所述至少一個(gè)壓力傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的飛行器，其特征在于，所述測量系統(tǒng)包括布置在壓力采集器(24)和所述至少一個(gè)空氣導(dǎo)引管道(26 ；50)之間的、相對外部空氣密封的電動(dòng)氣動(dòng)連接器(27 ;54)，在壓力采集器和空氣導(dǎo)引管道之間的電動(dòng)氣動(dòng)連接器(27 ；54) 一方面保證聯(lián)接電纜(16)的兩個(gè)部分(16c2，16c3)，另一方面保證將來自壓力采集器(24)的所述至少一個(gè)空氣壓力信號(hào)傳送到所述至少一個(gè)空氣導(dǎo)引管道(26 ；54)的內(nèi)部。
7.根據(jù)權(quán)利要求3和6所述的飛行器，其特征在于，每個(gè)電動(dòng)氣動(dòng)連接器(29;27)具有多個(gè)貫通開孔(27a-27d)，所述多個(gè)貫通開孔圍繞用于聯(lián)接電纜(16)的中央電子連接器(27e)布置，對于電動(dòng)氣動(dòng)連接器(27)來說，貫通開孔適于使空氣導(dǎo)引管道(26)的通道與壓力采集器(24)相連通，而對于電動(dòng)氣動(dòng)連接器(29)來說，貫通開孔適于使空氣導(dǎo)引管道的通道與所述至少一個(gè)壓力傳感器相連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求4和6所述的飛行器，其特征在于，每個(gè)電動(dòng)氣動(dòng)連接器(54，56)具有氣動(dòng)連接部(54a)，對于電動(dòng)氣動(dòng)連接器(54)來說，氣動(dòng)連接部適于使空氣導(dǎo)引管道(50)的通道與壓力采集器(24)相連通，而對于電動(dòng)氣動(dòng)連接器(56)來說，氣動(dòng)連接部適于使空氣導(dǎo)引管道的通道與所述至少一個(gè)壓力傳感器相連通，所述氣動(dòng)連接部(54a)布置在用于聯(lián)接電纜(16)的中央電子連接器(54b)的旁邊。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到8中任一項(xiàng)所述的飛行器，其特征在于，所述測量系統(tǒng)包括穿孔管道(24)，穿孔管道用于靜態(tài)壓力采集并圍繞電纜(16)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的飛行器，其特征在于，所述穿孔管道(24)通過相對外部空氣密封的連接器(25)被聯(lián)接到電纜。
11.根據(jù)權(quán)利要求6和10所述的飛行器，其特征在于，穿孔管道(24)在被聯(lián)接到空氣導(dǎo)引管道(26)的電動(dòng)氣動(dòng)連接器(27)和被聯(lián)接到電纜(16)的連接器(25)之間延伸。
12.根據(jù)權(quán)利要求1到11中任一項(xiàng)所述的飛行器，其特征在于，所述測量系統(tǒng)包括動(dòng)態(tài)確定所述至少一個(gè)壓力傳感器(22)相對于飛行中的飛行器的位置的確定部件(30，32，34)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的飛行器，其特征在于，動(dòng)態(tài)測量所述至少一個(gè)壓力傳感器相對于飛行器的位置的所述確定部件包括兩個(gè)DGPS傳感器，其中一個(gè)DGPS傳感器(30)定位在所述至少一個(gè)壓力傳感器(22)的旁邊，另一個(gè)DGPS傳感器(32)定位在飛行器上，這兩個(gè)DGPS傳感器(30，32)中的每一個(gè)能接收來自同一衛(wèi)星星座(40)的位置信息，所述確定部件能基于所述兩個(gè)DGPS傳感器(30，32)的相對位置，以動(dòng)態(tài)方式確定所述至少一個(gè)壓力傳感器(22)相對于飛行器(10)的位置。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的飛行器，其特征在于，所述衛(wèi)星星座包括至少三個(gè)衛(wèi)星。
15.根據(jù)權(quán)利要求1到14中任一項(xiàng)所述的飛行器，其特征在于，所述至少一個(gè)壓力傳感器(22)和所述壓力采集器(24)彼此盡可能靠近。
16.根據(jù)權(quán)利要求1到15中任一項(xiàng)所述的飛行器，其特征在于，所述至少一個(gè)壓力傳感器(22)布置在穩(wěn)定錐體(20)的內(nèi)部，穩(wěn)定錐體被固定在電纜(16)的與固定于飛行器的電纜端(16a)相對的自由端(16d) ο
17.根據(jù)權(quán)利要求1到16中任一項(xiàng)所述的飛行器，其特征在于，所述壓力采集器(24)沿所述電纜(16)布置。
18.根據(jù)權(quán)利要求1到17中任一項(xiàng)所述的飛行器，其特征在于，所測得的壓力為參考?jí)毫Α?br> 19.一種在飛行器(10)飛行期間測量壓力的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟: -在位于飛行器的下游且未受飛行器周圍形成的旋流干擾的區(qū)域中獲取(Si)至少一個(gè)壓力信號(hào)， -將表示所述至少一個(gè)壓力信號(hào)的至少一個(gè)電信號(hào)傳輸(S3)到飛行器上， -一方面基于被傳輸?shù)乃鲋辽僖粋€(gè)電信號(hào)及另一方面基于未受干擾的所述區(qū)域相對于飛行器的位置，確定(S5)至少一個(gè)壓力測量值。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，基于靜態(tài)壓力采集來實(shí)施獲取(SI)至少一個(gè)壓力信號(hào)的步驟。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述方法包括將所述至少一個(gè)壓力信號(hào)引導(dǎo)直到至少一個(gè)壓力傳感器(22)的步驟。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述方法具有通過所述至少一個(gè)壓力傳感器執(zhí)行的將所述至少一個(gè)壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成表示所述至少一個(gè)壓力信號(hào)的至少一個(gè)電信號(hào)的步驟。
23.根據(jù)權(quán)利要求19到22中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法包括基于同一衛(wèi)星星座確定未受干擾的所述區(qū)域的位置和飛行器的預(yù)定區(qū)域的位置的預(yù)備步驟(S’ 2)。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述衛(wèi)星星座包括至少三個(gè)衛(wèi)星。
25.根據(jù)權(quán)利要求19或24所述的方法，其特征在于，測得的壓力為參考?jí)毫Α?br> 【文檔編號(hào)】G01L9/00GK104344922SQ201410436710
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月31日
【發(fā)明者】M·多斯-雷斯, N·布朗夏爾 申請人:空中客車運(yùn)營簡化股份公司