激光大氣運動參數(shù)測量技術研究進展及展望（特邀）

岳亞洲，李彬，雷宏杰

（1 中國航空工業(yè)集團公司西安飛行自動控制研究所，西安 710065）

（2 飛行器控制一體化技術國防科技重點實驗室，西安 710065）

0 引言

機載大氣數(shù)據系統(tǒng)［1-2］用于測量飛機飛行中大氣總壓、靜壓、總溫、攻角等參數(shù)，輸出影響飛行安全及性能的重要大氣運動參數(shù)，如真空速、攻角（也稱迎角）、側滑角、氣壓高度、指示空速、馬赫數(shù)等，是現(xiàn)代飛機航電系統(tǒng)不可或缺的組成部分，在飛機控制中扮演著重要角色，表現(xiàn)在：1）它是飛行控制系統(tǒng)的重要信息源，如真空速、迎角、側滑角等是實現(xiàn)飛行控制系統(tǒng)閉環(huán)控制的重要參數(shù)；2）它是機載導航系統(tǒng)的重要信息源，如氣壓高度是重要的導航參數(shù)，另外它可與GPS、慣導及氣象雷達系統(tǒng)的數(shù)據互補融合，增強導航信息重構能力；3）它為飛行員提供重要的指示信息，在起飛和降落模式下，真空速、迎角等參數(shù)為飛行員提供避免飛行器失速的重要數(shù)據，在巡航模式下，指示空速、馬赫數(shù)為飛行員提供精準的飛行狀態(tài)數(shù)據。

傳統(tǒng)機載大氣數(shù)據系統(tǒng)基于空氣動力學原理，以皮托管（或稱總靜壓管、空速管）測量大氣的靜壓和總壓，結合溫度、攻角等傳感器感受飛機飛行時的大氣總溫、大氣靜壓、攻角等信息，經過源誤差修正后按標準大氣數(shù)據方程解算出真空速、指示空速、馬赫數(shù)、氣壓髙度、大氣密度比、大氣總溫、真實攻角等大氣參數(shù)。但由于其機械式及非線性的測量原理，使得其存在一些固有缺陷，表現(xiàn)在：1）低速、大機動時測量失靈；……