嵌入式大气数据传感系统误差分析*

沈国清，陆宇平，徐志晖

（1．南京航空航天大学自动化学院，江苏 南京 210016;2．中国人民解放军95168部队，广东广州 510620）

0 引言

与传统的大气数据传感系统相比，嵌入式大气数据传感（flush air data sensitive，FADS）系统具有测量精度高、适用范围广、可靠性高、隐身性能好、易于维护等优点［1］。因此，国内外都很重视对FADS的研究。FADS系统在国外已形成成熟产品，国内对其研究也越来越成熟。

在FADS系统工程应用之前，对应用过程中存在的误差进行分析、建模、仿真，以了解FADS系统所能达到的精度，以供应用时根据飞行条件选用算法、构建合适的系统，具有十分重要的参考意义。

本文着重分析FADS系统存在的误差，对其建模、仿真，以了解FADS系统实际应用精度。之后设计蒙特—卡洛仿真，为沿某一条飞行轨迹进行误差分析提供了一种可行的方法，此方法也可用于评定FADS算法精度。

1 误差分析与建模

1．1 气动导管延时误差

考虑到机体表面效应、加工工艺等原因，通常不直接将压力传感器置于机体表面，而是将其置于机体内部，通过气体导管与机体表面压力孔相连。

压力以纵波形式沿着导管传播，会受到导管壁的摩擦。此外，压力波传播到测量元件一端，会向后反射，对后方的压力波造成影响。摩擦和反射波的干扰会使测量到的压力波幅值畸变、相位滞后，压力波畸变的大小与气动导管、测量元件的几何参数以及飞行状态有关。

假设气动导管直径为D，长度为L。定义飞行器表面处压力为p0（t），测量模块与细管连接处压力为pL（t），则有［2］