传感器在航空航天中的应用
无线传感器网络在航空航天中的应用

无线传感器网络在航空航天中的应用无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)是一种由大量分布式无线传感器节点组成的网络系统,可以实时采集、处理和传输各种环境信息。
在航空航天领域,无线传感器网络的应用正逐渐得到广泛关注和应用。
本文将探讨无线传感器网络在航空航天中的应用,并分析其优势和挑战。
一、航空航天领域的无线传感器网络应用1. 飞行器结构健康监测无线传感器网络可以用于飞行器结构健康监测。
通过在飞行器的关键部位安装无线传感器节点,可以实时监测飞行器的结构状况,检测潜在的结构损伤和疲劳裂纹,提前预警结构故障,保障飞行安全。
2. 空中交通管理无线传感器网络在空中交通管理中也发挥着重要作用。
通过在机场、航空器和航空导航设施中部署无线传感器节点,可以实时监测和收集航空器的位置、速度、高度等信息,提供准确的航空交通控制和导航指引,提高空中交通的安全性和效率。
3. 空间环境监测无线传感器网络还可以用于空间环境监测。
在航天器中部署无线传感器节点,可以实时监测宇航员的生命体征、空气质量、温度、湿度等环境参数,提供宇航员生命保障和舱内环境控制的依据。
二、无线传感器网络在航空航天中的优势1. 实时性无线传感器网络可以实时采集和传输数据,可以及时监测和反馈航空航天系统的运行状态和环境变化,提供及时的决策支持。
2. 自组织性无线传感器网络具有自组织性,可以根据网络拓扑和环境变化自动调整节点之间的通信连接,提高网络的灵活性和适应性。
3. 低成本相比传统有线传感器网络,无线传感器网络具有安装和维护成本低的优势。
无线传感器节点体积小、重量轻,安装和布线方便,降低了航空航天系统的成本和复杂度。
三、无线传感器网络在航空航天中的挑战1. 能源限制无线传感器节点通常由电池供电,能源有限。
在航空航天中,能源供应受到限制,如何提高无线传感器节点的能源利用效率,延长其寿命,是一个重要的挑战。
2. 数据传输安全性航空航天领域的数据传输需要保证高度的安全性和可靠性。
机载传感器技术在航空航天工程中的应用

机载传感器技术在航空航天工程中的应用航空航天工程作为现代科技的杰出成就之一,离不开各种先进的技术装备。
而其中的一项关键技术就是机载传感器技术。
机载传感器技术在航空航天工程中发挥着重要的作用,不仅提供了必要的信息支持,还保障了航空器和航天器的安全运行。
本文将详细探讨机载传感器技术在航空航天工程中的应用。
一、导航与定位系统在航空航天工程中,导航与定位是至关重要的。
机载传感器技术通过使用多种传感器,如全球定位系统(GPS)、惯性测量装置(IMU)和气压计等,实现对航空器和航天器的准确导航和定位。
通过这些传感器的协同工作,我们可以精准地确定航空器和航天器的位置、速度和姿态等关键信息,从而保证其安全运行。
二、环境监测与控制航空航天工程中的机载传感器技术还广泛应用于环境监测与控制系统中。
通过使用各种传感器,如温度传感器、压力传感器和湿度传感器等,可以对航空器和航天器的飞行环境进行实时监测与控制。
例如,当机载温度传感器检测到航空器内部温度过高时,可以及时触发散热系统,确保航空器的舒适性和安全性。
三、结构健康监测在航空航天工程中,航空器和航天器的结构健康状态对其运行安全至关重要。
机载传感器技术可以通过使用应变传感器、振动传感器和加速度传感器等,对航空器和航天器的结构健康状态进行实时监测。
通过监测和分析传感器所采集的数据,可以及时发现并修复潜在的结构问题,确保航空器和航天器的可靠运行。
四、飞行姿态监测与控制航空航天工程中的机载传感器技术还广泛应用于飞行姿态监测与控制系统中。
通过使用陀螺仪、加速度计和磁力计等传感器,可以实时监测航空器和航天器的姿态信息,如横滚角、俯仰角和偏航角等。
这些数据可以用于飞行控制系统,实现对航空器和航天器的姿态控制,保持其在飞行中的稳定性和安全性。
五、智能化系统随着科技的不断进步,机载传感器技术正日益向智能化方向发展。
在航空航天工程中,机载传感器技术可以用于构建智能化系统,实现自动化和智能化的飞行控制。
传感器在航空航天领域中的应用

传感器在航空航天领域中的应用在航空航天领域中,传感器是不可或缺的关键技术之一。
传感器的应用能够提供重要的数据和信息,帮助飞行员和航空航天工程师监测和控制飞行器的各个方面,保证飞行过程的安全和稳定。
本文将探讨传感器在航空航天领域中的应用,并介绍一些常见的传感器类型和其功能。
一、导航与定位传感器导航与定位传感器在航空航天领域中起着至关重要的作用。
在飞机、航天器或卫星上安装的这类传感器,能够测量飞行器的位置、速度和方向等相关参数。
它们通过不同的技术手段,如GPS或惯性导航系统,实时追踪和记录飞行器的运动状态。
导航与定位传感器有助于飞行员和地面控制中心准确判断飞行器的位置,确保航班安全,并实现精准导航和定位。
二、气象传感器在航空航天领域中,气象条件对于飞行过程和飞机安全至关重要。
气象传感器能够感知大气的温度、湿度、气压、风速和风向等气象信息。
这些传感器可以提供准确的气象数据,帮助飞行员和地面控制中心了解飞行路线上的天气条件并做出相应的决策。
气象传感器的应用能够帮助防止恶劣天气条件下的飞行,提高航班的安全性。
三、结构健康监测传感器为了确保飞行器的结构安全和可靠性,结构健康监测传感器被广泛应用于航空航天领域。
这类传感器能够实时监测和检测飞行器的结构参数,如应力、应变、振动等。
结构健康监测传感器可以帮助飞行员和维护人员了解飞行器的结构健康状况,并在必要时采取相应的维修和保养措施,以确保飞行器的安全运行。
四、燃油监测传感器在航空航天领域中,燃油传感器的应用能够实时监测和控制飞机或火箭的燃油消耗情况。
这些传感器可以测量燃油的液位、流量和温度等参数,帮助飞行员和地面控制中心准确掌握燃油的使用情况,及时调整燃油供给策略,以确保飞行器在飞行过程中始终有足够的燃油支持。
五、姿态控制传感器姿态控制传感器在航空航天领域中具有重要的作用。
这类传感器能够感知和测量飞行器的姿态参数,如姿态角、角速度和加速度等。
姿态控制传感器可以帮助飞行员和自动控制系统实时掌握飞行器的姿态变化,并根据需要采取相应的控制策略,以确保飞行器的稳定和安全。
传感器测量技术在航空航天中的应用

传感器测量技术在航空航天中的应用随着科技的不断进步,传感器测量技术也得到了广泛的应用,其中在航空航天领域中的应用尤为重要。
传感器测量技术可以帮助我们实时了解飞机的状态,从而及时采取应对措施。
本文将详细探讨传感器测量技术在航空航天领域的应用。
1. 气动力传感器在航空领域中,如何快速而准确地衡量飞机的气动性能一直是一个非常关键的问题。
气动力传感器可以帮助我们实现这一目的。
气动力传感器可以衡量飞机表面所受的气动力,例如风阻、升力和推进力等。
具体来说,通过测量飞机空气动力特性来调整飞行控制面的设置,调整飞机的飞行姿态,进而提高飞机的飞行效率。
2. 陀螺仪传感器陀螺仪传感器在飞机控制中扮演着至关重要的角色。
陀螺仪传感器可以帮助我们确定飞机的朝向,例如俯仰、横滚和偏航。
这对于飞机的导航以及控制都至关重要。
陀螺仪传感器可以将飞机的运动转换成电信号,从而实时地衡量飞行状态。
一旦飞机出现异常,陀螺仪传感器可以及时向飞行员发出警报,从而让飞行员及时采取措施。
3. 传感器阵列传感器阵列可以帮助我们实现对于飞行环境的精细控制。
传感器阵列可以同时检测飞行器的姿态、位置、速度和温度等多种参数,从而让我们能够对飞机的飞行状态进行实时监测。
传感器阵列在航空领域中的广泛应用,可以使飞机在高速飞行时更加平稳,同时也确保了高度的安全性。
4. 电容式传感器电容式传感器是一种普遍应用在飞机中的传感器。
电容式传感器可以通过测量氧气、氮气、二氧化碳以及其它气体的压力来探测飞机的燃料状况,并及时发出预警信号。
同时电容式传感器还可以监测室内、室外的温度与湿度等参数,从而帮助飞行员及时掌握飞机内外的环境。
5. 无人机中的传感器测量技术随着无人机的不断发展,传感器测量技术在无人机中的应用也日益重要。
无人机可以通过各种传感器来实现自主飞行,例如陀螺仪传感器、气压传感器和GPS 等。
在采集数据方面,传感器也可以帮助我们实现无人机对环境的智能监控和探测。
航空器的多功能传感器应用

航空器的多功能传感器应用在现代航空领域,多功能传感器的应用已经成为保障飞行安全、提高飞行效率和优化飞行性能的关键因素。
这些传感器如同航空器的“眼睛”和“耳朵”,能够实时感知和收集各种关键信息,为飞行员和地面控制人员提供准确的数据支持,从而确保每一次飞行都能顺利、安全地完成。
多功能传感器在航空器中的应用范围广泛,涵盖了飞行姿态监测、环境感知、发动机性能评估以及客舱状态监控等多个方面。
首先,飞行姿态监测是确保飞行安全的重要环节。
在这方面,惯性传感器发挥着至关重要的作用。
惯性传感器包括加速度计和陀螺仪,它们能够实时测量航空器的加速度、角速度和姿态角等参数。
通过这些数据,飞行员可以准确了解航空器的俯仰、滚转和偏航状态,及时做出调整,以保持稳定的飞行姿态。
例如,在遭遇气流颠簸时,惯性传感器能够迅速感知到姿态的变化,并将信息传递给飞行控制系统,自动或辅助飞行员进行姿态修正,避免出现危险的飞行姿态。
其次,环境感知对于航空器的安全飞行同样不可或缺。
气象雷达是用于环境感知的重要传感器之一。
它能够探测前方的气象状况,如雷雨云、强风区等,并将相关信息显示在驾驶舱的显示屏上。
飞行员可以根据这些信息提前规划航线,避开恶劣气象区域,降低飞行风险。
此外,气压传感器能够测量大气压力,从而帮助确定航空器的飞行高度。
温度传感器则可以监测外界空气温度,为飞机的系统性能优化和防冰除冰操作提供数据支持。
发动机作为航空器的核心动力部件,其性能的监测至关重要。
在这方面,各种类型的传感器发挥着关键作用。
例如,压力传感器可以测量发动机内部的油压、气压等参数,温度传感器能够监测发动机各个部位的温度,振动传感器则用于检测发动机的振动情况。
通过对这些参数的实时监测和分析,可以及时发现发动机可能存在的故障隐患,提前采取维修措施,避免在飞行过程中出现发动机故障,确保飞行安全。
在客舱内,多功能传感器也有着广泛的应用。
例如,烟雾传感器能够及时检测到客舱内是否有烟雾产生,一旦检测到烟雾,会立即发出警报,通知机组人员采取相应的灭火和疏散措施。
传感器在航空航天中的应用

石英微机械陀螺
石英微机械陀螺设计上采用双端音叉结构,压 电激励,压电拾取,具有敏感元件结构简单、 受温度等环境影响小、固有可靠性高的优势。
石英微机械陀螺
MMU/CNSS组合导航系统
组合导航系统由高性能固态MEMS陀螺和石英 挠性加速度计以及高动态性能、小型化的16通 道CNSS接收机组成。
高度传感器
在重力场中,大气压强随高度增加而减小,故 可通过测量大气压强间接地检测高度。利用这 种方法检测高度的传感器可称气压式高度传感 器,其工作原理如图:
空速传感器
飞行速度是飞机的一个重要参数。在飞行过程 中,空速传感器敏感的信息不断提供给驾驶员 和有关控制系统,这样才能合理地操纵和控制 飞行姿态、导航,以及照相、轰炸瞄准和武器 发射等。
(2)挠性加速传感器
位移式单敏感轴挠性加速度传感器
线加速度传感器
特点:结构和工艺简单,其精度和可靠性均达 到现代惯导系统的要求。
挠性加速度传感器是一种摆式加速度传感器, 其与液浮摆式加速度传感器的主要区别是摆组 件不是悬浮在液体中,而是弹性连接在挠性支 柱上。
振动加速度传感器
飞行器个部位产生的振动可用振动加速度 传感器检测,根据检测信号判断飞行器工作是 否正常。因此,各种飞行器,特别是飞行发动 机,都用振动加速度传感器监视振动状态,并 根据检测结果改进设计或排除故障。
载人航天测控传感器及系统
(1).逃逸救生判据用的加速度传感器 (2).运载火箭推进剂利用系统 (3).耗尽关机传感器系统
逃逸救生判据用的加速度传感器
逃逸救生判据用加速度传感器为适应挠性伺服 加速度传感器,采用力平衡原理,用于测量飞 行器或其它运动物体某一方向的线加速度,具 有精度高、长期稳定好等特点。
传感器技术在航空工业中的应用及前景

传感器技术在航空工业中的应用及前景航空工业是现代科技不可或缺的一部分,而传感器技术的发展也深刻影响了航空工业的发展。
传感器技术的原理是将被测量的量转化成电信号进行记录、测量、处理和控制。
在航空工业中,传感器技术凭借其高精度、高可靠性、高灵敏性和自动化等特性,已经广泛应用于飞机的设计、制造、测试、维护等各个环节中。
一、传感器技术在航空工业中的应用传感器技术在航空工业中的应用十分广泛,主要包括飞行控制、导航、发动机控制、环境控制等方面。
1、飞行控制作为飞机上最重要的技术之一,飞行控制的关键是精准感知飞机的姿态和速度。
前者关系到飞机的稳定性和操纵性,后者关系到飞机的飞行状态和能耗控制。
在这个环节中,传感器技术主要应用于飞机姿态和速度的测量和反馈控制。
如飞行姿态指示器是一种将飞机姿态信息转换成机组可视显示的仪器。
它的传感器主要是由陀螺和加速度计两个部分组成,可以测量飞机在三个维度的姿态信息,并将这些信息反馈给飞行员。
另外,飞行速度也是飞机飞行控制中不可缺少的要素之一。
而在测量飞行速度时,传感器技术应用主要是依靠空速表对空速进行测量,以及对气压变化的反应来计算出飞机飞行速度。
2、导航在飞行过程中,一定程度上的空中导航是非常必要的,特别是在复杂的天气、地形和目视能见度下。
首先是对飞机位置的精准感知。
传感器技术主要应用在GPS定位系统和惯性导航系统中。
其中,GPS定位系统可以通过测量卫星信号的时间差和位置信息来确定自身位置,达到实时精确定位的目的,而惯性导航系统则是通过加速度计和陀螺等部件来确定飞机的方位信息。
3、发动机控制发动机是飞机的核心动力,传感器技术在飞机发动机控制就是非常重要的。
其中,温度、压力等参数需要通过传感器进行实时监测,来保证发动机长时间高效的工作。
另外,发动机的振动和声音等不良状况也可以被传感器技术及时检测并报警,确保飞机及时进行检修和维护。
4、环境控制环境控制主要是指航空舱内的温湿度控制、氧气浓度控制、滤波等。
传感器技术在航空航天领域的应用

传感器技术在航空航天领域的应用航空航天领域一直是人类探索未知、追求进步的前沿阵地,而传感器技术则如同这一领域的“眼睛”和“耳朵”,为飞行器的安全运行、高效性能以及科学研究提供了关键的支持。
从飞机的飞行控制到航天器的太空探索,传感器技术都发挥着不可或缺的作用。
在飞机的飞行过程中,各类传感器实时监测着飞机的状态和环境参数。
压力传感器能够感知大气压力的变化,从而为高度测量和空速计算提供准确的数据。
温度传感器则密切关注着发动机和其他关键部件的温度,防止过热导致故障。
加速度传感器有助于了解飞机的加速度和姿态变化,为飞行控制系统提供关键信息,确保飞机的稳定飞行。
在航空发动机中,传感器的应用更是至关重要。
例如,用于监测发动机内部温度和压力的传感器,可以帮助飞行员和地面维护人员及时发现潜在的问题,采取相应的措施,避免严重故障的发生。
同时,油液传感器能够检测润滑油的品质和油量,保证发动机的正常润滑和运转。
在航天器的发射和运行过程中,传感器面临着更为严苛的环境和更高的要求。
振动传感器用于监测火箭发射时的强烈振动,确保结构的完整性和设备的正常工作。
而在太空环境中,辐射传感器能够检测宇宙射线的强度,为宇航员的安全和设备的防护提供依据。
姿态传感器对于航天器的姿态控制至关重要。
它能够精确测量航天器在太空中的旋转角度和方向,使航天器能够准确地指向目标,完成各种任务,如卫星的通信定向、空间站的对接等。
另外,位置传感器能够准确地确定航天器在太空中的位置和轨道,为导航和轨道调整提供关键数据。
传感器技术还在航空航天材料的研发和检测中发挥着重要作用。
例如,通过使用应变传感器,可以监测材料在受力情况下的变形和应力分布,从而评估材料的强度和耐久性。
这有助于开发更轻、更强、更耐用的航空航天材料,提高飞行器的性能和安全性。
在航空航天领域,传感器的精度和可靠性是至关重要的。
任何微小的误差或故障都可能导致严重的后果。
因此,传感器的设计、制造和校准都需要遵循严格的标准和流程。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
传感器在航空航天中的应用目录一.传感器的定义二.传感器在航空航天中的作用及其特点三.陀螺仪四.各种传感器在航空航天中的应用五.近期我国航天测控传感器的发展及应用六.未来航天测控传感器的发展趋势七.我国航天测控传感器未来发展设想八.结束语一.传感器的定义1.传感器的定义(transducer / sensor)国家标准GB7665-87对传感器下的定义是:“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成”。
传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
它是实现自动检测和自动控制的首要环节。
二.传感器在航空航天中的作用航空航天用传感器的特点1.传感器在航空航天中的作用:(1)航空航天中需要传感器敏感的参数(2)敏感参数在飞机和发动机自动控制中有重要作用(3)敏感参数在自动寻的和导航中有重要作用(4)敏感参数在飞机和发动机性能实验中有重要作用航空航天用传感器的特点传感器的性能和可靠性受工作条件的影响,而飞行界的工作条件十分恶劣和复杂,故航空航天用传感器的技术要求不同于其他领域用传感器的技术要求。
2.航空航天用传感器的特点:(1)飞机用传感器能在-60℃~+50℃正常工作,火箭用传感器应能在-80℃~+70℃正常工作。
(2)航空航天用传感器应具有良好的空气压力特性。
(3)航空航天用传感器应有良好的表面保护、密封和绝缘强度。
航空航天用传感器的特点(4)航空航天用传感器应有良好的抗振强度和耐冲击性能,安装时还应采取一定的减振和隔振措施(5)航空航天用传感器应具有耐恶劣环境的良好性能。
三.陀螺仪陀螺仪:是一种用来传感与维持方向的装置,基于角动量守恒的理论设计出来的。
陀螺仪主要是由一个位于轴心且可旋转的轮子构成。
陀螺仪一旦开始旋转,由于轮子的角动量,陀螺仪有抗拒方向改变的趋向。
陀螺仪多用于导航、定位等系统。
陀螺仪的装置,一直是航空和航海上航行姿态及速率等最方便实用的参考仪表。
陀螺仪基本上陀螺仪是一种机械装置,其主要部分是一个对旋转轴以极高角速度旋转的转子,转子装在一支架内;在通过转子中心轴XX1上加一内环架,那么陀螺仪就可环绕飞机两轴作自由运动;然后,在内环架外加上一外环架;这个陀螺仪有两个平衡环,可以环绕飞机三轴作自由运动,就是一个完整的太空陀螺仪(space gyro)。
陀螺仪分类:定轴陀螺仪偏轴陀螺仪三轴回转仪的构造陀螺仪特性:定轴性(inertia or rigidity)、逆动性(precession)。
定轴性:当陀螺转子以极高速度旋转时,就产生了惯性,这惯性使得陀螺转子的旋转轴保持在空间,指向一个固定的方向,同时反抗任何改变转子轴向的力量,这种物理现象称为陀螺仪的定轴性或惯性。
逆动性:在运转中的陀螺仪,如果外界施一作用或力矩在转子旋转轴上,则旋转轴并不沿施力方向运动,而是顺着转子旋转向前90度垂直施力方向运动,此现象即是逆动性。
四.各种传感器在航空航天中的应用1.加速度传感器在航空航天中的应用线加速度传感器——液浮摆式加速的传感器、挠性加速传感器振动加速度传感器——磁电式、压电式加速度传感器在与陀螺仪一同使用于惯性导引系统中。
惯性导引系统:利用惯性来控制和导引运动物体驶向目标的制导系统。
将加速规运用在定位的估算上的研究也正在进行。
全球定位系统必须接收到卫星讯号才能使用,如果装置进到坑道内,就可以利用加速度传感器来推断位置。
2. 加速度传感器在航空航天中的应用加速规可能是最简单的MEMS装置,有时只由一个悬臂和一个重锤组成,利用挠曲和电路来测量加速度。
MEMS 加速规可以测量几千个G的幅度,单轴、二轴、三轴都可以。
线加速度:飞行器在惯性空间运动时,其中心沿行迹方向的运动加速度称为飞行器的线加速度。
惯性制导系统通过线加速度传感器敏感飞行器的加速度,从加速度数据的一次、和两次积分可得到飞行器的速度和位移,通过计算可得到飞行器的航程、距离、角度和方向。
线加速度传感器线加速度传感器有多种,最简单的是——弹簧质量系统式加速度传感器,但是其测量下限达不到惯性导航的要求。
因此研制了液浮摆式加速度传感器和挠性加速度传感器。
(1)液浮摆式加速度传感器液浮摆式加速度传感器的结构原理线加速度传感器为了提高摆式加速度传感器的精良,将摆放在液体中,使其受到的浮力准确地等于摆的重力。
这样,由于摆在液体中处于全浮状态,即摆的密度等于液体的密度,支撑摆的负荷几乎为零,从而大大地降低了作用在摆上的干扰力矩。
(2)挠性加速传感器位移式单敏感轴挠性加速度传感器特点:结构和工艺简单,其精度和可靠性均达到现代惯导系统的要求。
挠性加速度传感器是一种摆式加速度传感器,其与液浮摆式加速度传感器的主要区别是摆组件不是悬浮在液体中,而是弹性连接在挠性支柱上。
飞行器个部位产生的振动可用振动加速度传感器检测,根据检测信号判断飞行器工作是否正常。
因此,各种飞行器,特别是飞行发动机,都用振动加速度传感器监视振动状态,并根据检测结果改进设计或排除故障。
振动测试系统:由图可知,检测到的振动加速度信号进行一次和二次积分即可得到振动速度和位移,即用振动加速度传感器可同时敏感振动加速度、速度和位移。
振动加速度传感器有很多种,常用的是磁电式和压电式两种。
磁电式振动加速度传感器压电式振动加速度传感器磁电式振动加速度传感器是利用振动导致线圈运动,运动线圈切割磁力线而使磁通量发生变化,从而线圈中产生电压。
压电式振动加速度传感器是利用压电效应,即压电元件受振动加速度作用时,其输出电压跟加速度大小成正比。
在发动机等热力机械的运行中,转速是一个重要参数。
通过转速传感器喷气发动机的涡轮轴转速、活塞式发动机的曲轴转速、直升机的旋翼转速等,可确定发动机各部件承受的动载荷,以便保证结构的可靠性。
转速传感器转速传感器分机械式和电气式两类,前者有离心式、钟表式等,后者有交流电压表式、直流电压表式、磁电式和脉冲数字式。
通常被测转轴的转速较高,且要求远距离检测,故一般用电气式转速传感器。
电气式转速传感器将敏感到的转速转换成电信号,电信号经导线传至远距离显示被测转速的大小。
数字式转速传感器原理图:高度传感器检测飞机相对于地面某一预定地点的高度,这是飞机飞行时十分重要的工作。
检测高度的主要方法有:通过测量大气压强来检测高度;通过测量大气密度来检测高度;利用无线电波的反射性来检测高度;通过测量飞机垂直方向的加速度来检测飞行高度。
随着科学技术的发展,还出现了一些新的测高方法,如利用激光器功率随高度增加而急剧增大的原理,研制了激光高度传感器。
在重力场中,大气压强随高度增加而减小,故可通过测量大气压强间接地检测高度。
利用这种方法检测高度的传感器可称气压式高度传感器,其工作原理如图:飞行速度是飞机的一个重要参数。
在飞行过程中,空速传感器敏感的信息不断提供给驾驶员和有关控制系统,这样才能合理地操纵和控制飞行姿态、导航,以及照相、轰炸瞄准和武器发射等。
敏感控诉的传感器有压力式(通过测量气流的动压和大气密度实现)和热力式两种。
迎角和侧滑角的传感器迎角是决定飞机升力和阻力的重要参数,他对控制飞机的速度和起飞着陆,以及防止飞机失速极为重要。
在现代飞机中,迎角传感器主要用于给出失速警告和大气数据测量系统、自动控制和领航系统中控制与补偿信号。
迎角:飞机机翼的弦线(或飞机纵轴)与迎面气流之间的夹角。
测量迎角的传感器主要有旋转风标式、差压管式和零差压式三种。
伺服式迎角传感系统:地球的水平线是确定人造卫星姿态的重要因素,检测水平线可用热敏电阻式热辐射计,亦可用PbTiO3、LiNbO3构成的热电型红外传感器(可称红外水平线传感器)。
水平线传感器用红外水平传感器监测卫星姿态的工作原理如图:五.近期我国航天测控传感器的发展及应用载人航天测控传感器及系统一些新型航天测控传感器载人航天测控传感器及系统载人航天飞行中,传感器变换器就像是火箭、飞船的神经,遍布于箭、船的每一个部位,感应到箭、船的每一个状态、将箭、船的工作状态参数变为电信号,再将信号传递出来、为船、箭的安全飞行和航天员的安全保驾护航。
载人航天测控传感器及系统.(1)逃逸救生判据用的加速度传感器(2).运载火箭推进剂利用系统(3).耗尽关机传感器系统逃逸救生判据用加速度传感器为适应挠性伺服加速度传感器,采用力平衡原理,用于测量飞行器或其它运动物体某一方向的线加速度,具有精度高、长期稳定好等特点。
本传感器已成功应用于“神箭” 火箭,为航天员逃逸救生系统提供过剩数据运载火箭推进剂利用系统主要功能:提高火箭的有效运载能力。
运载火箭推进剂利用系统由箭上液位传感器、变换器、箭上控制机、飞行软件、地面系统测控台及软件组成。
运载火箭推进剂利用系统:耗尽关机传感器系统耗尽关机传感器系统用于运载火箭贮箱内推进剂将要耗尽时,向传感器系统发出关机信号。
它由耗尽关机传感器、变换器和单元测试仪组成。
一些新型航天测控传感器为了满足航天飞行器测控的需要,缩小与国际先进航天传感器差距,适应现在传感器微小型化、集成化、智能化、网络化的发展趋势,开展了一系列具有高精度、小型化、耐恶劣环境、较高技术水平的传感器研制一些新型航天测控传感器(1).宽温区小型化压力传感器(2).高温薄膜压力传感器(3).CAN总线压力传感器(4).发动机燃气热偶组传感器(5).一体化振动、冲击传感器(6).石英微机械陀螺(7).MMU/CNSS组合导航系统宽温区小型化压力传感器此传感器为某飞行器提出的新品研制课题,用于某飞行器上高气压瓶压力测量。
高温薄膜压力传感器此传感器为满足飞行器的特定要求而研制的高温薄膜压力传感器,用于发动机燃油和润滑油压力测量。
CAN总线压力传感器总线压力传感器传感器数字化、智能化是现代传感器技术的发展方向,总线技术在型号上的应用已经势在必行,目前已开发出了CAN总线压力传感器。
发动机燃气热偶组传感器由七支单支双路铠装热电偶并联构成的发动机燃气热偶组传感器,用于发动机平均燃气温度测量并提供温度控制用信号,是发动机的重要组成部分。
一体化振动、一体化振动、冲击传感器北京遥测技术研究所近几年致力于发展一体化小型振动、冲击传感器。
采用压阻式加速度计测量振动、冲击信号。
该种加速度计采用先进的微机械加工技术,将敏感元件和信号调节电路集成在单片电路上,组成一个完整的测量系统。
此类振动、冲击传感器的特点是体积非常小,质量也很轻,抗振耐冲击能力强,便于安装和使用。
石英微机械陀螺石英微机械陀螺设计上采用双端音叉结构,压电激励,压电拾取,具有敏感元件结构简单、受温度等环境影响小、固有可靠性高的优势。
MMU/CNSS组合导航系组合导航系统组合导航系统由高性能固态MEMS陀螺和石英挠性加速度计以及高动态性能、小型化的16通道CNSS接收机组成。