基于数值分析的空速-动压信息处理方法

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1、2009年2月宇航计测技术February．，2009第29卷第1期JournalofAstronauticMetrologyandMeasurementVo1．29，No．1文章编号：1000—7202(2009)01—0072—04中图分类号：TB935文献标识码：A基于数值分析的空速一动压信息处理方法芦二崔保健周德海(中国人民解放军92493部队89分队，辽宁葫芦岛125000)摘要从数值计算方法的角度对大气数据校验系统设计中空速、指示空速与动压、静压转换关系进行研究，提出了一种新的转换方法。在Pc计算机和ARM嵌入式计算机$3C2410上进行了模拟仿真，给出了计算程序和分析结果，

2、与传统方法相比，具有转换速度快、程序简捷、精度高的特点，该方法用软件容易实现，可以很方便地应用到其它传感器的研究与设计中。关键词信息处理空速动压超越方程ANovelMethodforTotalPressure·--AirVelocityInformationProcessingBasedonComputerNumericAnalysisLUErCUIBao—jianZHOUDe—hai(PLA92493Branch89，LiaoningHuludao125000)AbstractIndesignoftheairdatatestingandcalibratingsystem，therela

3、tionshipbetweenthetotalairpressure，staticairpressureandtheflyingvelocity，indicatingflyingvelocityhasbeenstudiedbasedonnumericanalysis，anovelmethodhasbeeninvented．ThismethodhasbeensimulatedonapersonalcomputerandanembeddedARMprocessorS3C2410，theCprogramisprovided，andtheresultispres-entedanddiscusse

4、d．Comparedwiththetraditionalmethod，itisfast，simpleandaccurate．Itiseasytorealizebyprogrammingandcanbewidelyusedonothersensors’designingandapplying．KeywordsInpormationProcessingFlyingvelocityTotalpressureComplicateequation大的缺点。在航空飞行大气数据测试与校验系统1引言中，飞行的空速、指示空速和马赫数的测量需要测量传感器的总压和静压，通过一定关系将压力转换在进行测试系统设计

5、时，被测物理量与传感器为空速等显示，空速是系统的总压、静压和温度的输出信号之间具有线性关系的情况比较容易处理，函数，属于高阶超越方程的求解，不能通过通常的但是大多数传感器是非线性的，被测量与输出信号解析方式实现。本文采用计算机数值计算方法，着之间的关系比较复杂，有时很难用数学解析式表重讨论该方程的迭代解法的迭代公式构造、收敛性达。常规的软件处理方法有查表法、线性插值、高证明、终止条件的判别，具体程序在PC机上采用次多项式、人工神经网络(ANN)近似模拟等“，Labwind0ws／cVI和基于ARM内核的嵌入式计算但这些方法存在着准确度不高，受环境因素影响较机三星S3C2410上进行了验证

6、。收藕日期：2008—12—02第1期基于数值分析的空速一动压信息处理方法有数据处理困难，计算量大，算法不易实现，占用内2空速一动压关系分析存大的缺点。在数学物理中，许多问题可以归结为解函数方程3数学方法_厂()：0(1)设式(4)的一个近似根为，则函数F()在点如果函数f()是n次多项式，则称式(1)代数方程；附近展成一阶台劳多项式，式(4)在附近可以若是超越函数，则称之为超越方程。方程f()=0近似表示为的解，称为它的根，或称为函数f()的零点。理论F()+F(Vo)·(V一)=0(5)上已经证明，对于次数大于5的代数方程，它的如果F()在点导数F()≠0，可以得到根一般已不能用解析

7、表达式来表示。对于超越方程，一般不能用解析方法求根。=一(6)在航空飞行大气数据测试系统设计中，经常涉由此构造出牛顿迭代法的迭代公式及到飞行动力学中超音速状态下空速一动压超越方程的求根。该方程为‰=一(7)P面(2)迭代值+实际上就是式(4)的根，这样超越方程的求根问题转换成线性方程的迭代求根问其中：P一系统总压传感器测量的总压；题]。飞行器的真空速；构造得到式(4)的迭代式一空气压缩系数；VA×(一一．g～重力加速度；K+1=Vx