大氣數據是飛機駕駛員最重要的信息，因為飛機要依賴於空氣飛行。在飛行中需要知道飛行高度、高度偏差、真實空速、指示空速、馬赫數、升降速度、總溫、大氣靜溫、大氣密度等飛行參數，而這些參數都與總壓、靜壓等參數有關。因此只要有統一測量總壓、靜壓、總溫等少數參數的傳感器，通過計算就可以得到上述飛行參數。
這樣根據傳感器測得的少量原始參數，計算出較多的與大氣數據有關的上述飛行參數的多輸入多輸出的機載綜合測量系統——大氣數據計算機——就出現了。
大氣數據計算機的基本原理
組成
目前大氣數據計算機(ADC)已是數字式大氣數據計算機，由下述3大部分組成：
(1)幾個原始參數傳感器，提供總壓、靜壓、總溫和迎角等參數。
(2)解算裝置或計算機，實現參數計算、誤差修正。
(3)輸出裝置為所需飛行參數信息的系統提供所要求的信息。
有的把大氣數據計算機稱為大氣數據系統。實際上，大氣數據計算機的上述3大部分再加上顯示飛行參數的顯示裝置(電子綜合顯示儀)才稱為大氣數據系統。
數字式大氣數據計算機的結構
1.傳感器
總壓和靜壓傳感器在數字式大氣數據計算機中均採用高精度、重複性和穩定性好、遲滯誤差小的小型壓力傳感器，如在HG—480型大氣數據計算機中採用壓阻式壓力傳感器;在HG—480C1型大氣數據計算機中採用石英膜片的電容式壓力傳感器;在ARINC 706型大氣數據計算機中採用諧振式壓力傳感器。總溫傳感器大多采用熱電阻式溫度傳感器。迎角傳感器大多采用零壓式迎角傳感器。這些傳感器的輸出信號有的是直流電壓，有的是交流電壓，有的是頻率信號，有的是三線交流電壓。
2.輸入接口
輸入接口將各種傳感器輸出的信號轉換成計算機所需要的數字量。對輸出頻率信號類型的傳感器主要採用頻率(或週期)/數字轉換器;對輸出直流電壓信號類型的傳感器採用模擬—數字轉換器;對輸出三線交流電壓信號類型的傳感器則採用一種特殊變壓器將其轉換成按正弦和餘弦變化的信號，再由模擬/數字轉換器轉換。
3.中央處理機
中央處理機常用微型計算機，在程序存儲器程序中完成各種參數計算任務，並協調控制整個大氣數據計算機的工作。
4.輸出接口
根據各機載系統的需求，將中央處理機算得的結果轉換成一定格式的串/並行數字量、離散量和模擬機載系統要求的模擬量(直流、交流、三線交流)。
5.自檢和故障監測系統
自檢主要用於起飛前或飛行後的檢查，使空、地勤人員能迅速判斷大氣數據計算機的工作狀況;故障監測主要用於飛行過程中連續檢測大氣數據計算機各部分的故障，並診斷出故障源，根據故障的性質發出相應的告警信號。自檢和故障監測系統由專用的硬件和軟件實現。自檢和故障監測系統是現代航空電子設備的重要部分，它提高了系統的可靠性、可維護性和使用效率。
6.ADC的輸出量
由靜壓、總壓、總溫、攻角等幾個參數經計算得到ADC典型的輸出量為：氣壓高度、氣壓校正後的高度、靜壓、靜壓比、氣壓高度速率、氣壓高度保持誤差信號、總壓、衝壓、計算空速(校正後的空速)、計算空速速率(校正空速速率)、氣壓比(馬赫數的函數)、馬赫數、馬赫數速率、總溫、靜溫、密度比(空氣)、空氣密度、真空速、音速(空氣中)、局部攻角、真攻角等。
閱讀更多 科技與創意 的文章
