[发明专利]大气数据地面测试系统

权利要求书

1.一种大气数据地面测试系统，包括：垂直固定在测试平台(1)上的升降平台(12)，安装在测试平台(1)中部的GPS/北斗导航天线(14)，集成在测试平台(1)前部的二维转台(11)，以及通过电缆(3)连接升降平台(12)的机箱(2)，其特征在于：机箱(2)内部集成了大气数据计算机(21)、GPS/北斗解算器(22)和惯性导航设备(23)；惯性导航设备(23)测量基于惯导的速度信息，向二维转台(11)传输转动规定的角度，制造相对气流，调整光学大气速度传感器朝向，改变二维转台(11)上安装的光学大气速度传感器(5)与相对气流的夹角变化；升降平台(12)通过顶部安装的组合式风速测量设备(13)测量相对气流在测量点处水平方向和垂直方向上的风速风向，模拟出攻角和侧滑角信号，向光学大气速度传感器(5)提供真空速、攻角和侧滑角的基准数据；光学大气速度传感器(5)根据宏观大气相对运动，将发射的激光束分别汇聚在焦点处，利用激光散射原理探测该焦点处宏观大气相对运动速度Vc在激光束轴线方向上的投影速度，对三个以上不同方向的投影速度进行合成，通过电缆(3)将获取的真空速TAS、攻角AOA和侧滑角AOS的测试数据传输到GPS/北斗导航天线(14)，GPS/北斗导航天线(14)将接收到的卫星导航信号发送给GPS/北斗解算器(22)，解算出卫星导航信号，得到基于卫星的速度信息。

2.如权利要求1所述的大气数据地面测试系统，其特征在于：大气数据计算机(21接收和存储大气数据地面测试系统在试验中产生的试验数据，控制二维转台(11)的转动角度和升降平台(12)的升起和收回，接收和存储记录光学大气速度传感器(5)的测试数据。

3.如权利要求1所述的大气数据地面测试系统，其特征在于：惯性导航设备(23)测量基于惯导的速度信息，GPS/北斗导航天线(14)将接收到的卫星导航信号发送给GPS/北斗解算器(22)，解算卫星导航信号得到基于卫星的速度信息；组合式风速测量设备(13)测量组合式风速测量设备(13)的测量点处的矢量风速。

4.如权利要求1所述的大气数据地面测试系统，其特征在于：光学大气速度传感器(5)是一种能够向大气中发射三束或更多激光束的设备。

5.如权利要求1所述的大气数据地面测试系统，其特征在于：二维转台(11)是一个具有两个自由度的二维转台，第一个自由度为绕Z轴旋转，在每一个时刻的转动角度为ψ；第二个自由度为绕Y轴旋转，在每一个时刻的转动角度为θ。

6.如权利要求1所述的大气数据地面测试系统，其特征在于：组合式风速测量设备(13)由第一超声波风速计(131)和第二超声波风速计(132)构成，第一超声波风速计(131)水平安装，测量水平风速、风向，第二超声波风速计(132)竖直安装，测量垂直风速、风向。

7.如权利要求1所述的大气数据地面测试系统，其特征在于：大气数据计算机自动测试系统测试软件根据水平安装的第一超声波风速计(131)测量点处的矢量风速在XY平面上的投影和测量的水平方向的风速Vx和水平方向的风向角b，求得测量点处的矢量风速在X轴轴的投影风速Vx和Y轴上的投影风速Vy：Vx＝Vxy*cosb，Vy＝Vxy*sinb；根据水平安装的第二声波风速计(132)测量点处的矢量风速6在XZ平面上的投影和测量的水平方向的风速Vx和水平方向的风向角a，求得测量点处的矢量风速在X轴轴的投影风速Vx和Z轴上的投影风速Vz：Vx＝Vxz*cosa，Vz＝Vxz*sina。