● 摘要
飞行大气数据系统测试装置通过输出目标压力值，模拟飞机的静压和全压信号以及气压高度、空速、马赫数和升降速度等飞行大气参数，实现对飞机大气数据系统及飞行参数仪表的性能校验和测试，对于保障飞行安全和完成各种飞行任务具有重要意义。论文完成的主要工作及取得的成果如下： 1、在对系统进行需求分析的基础上，提出了基于中央处理单元和测量/控制单元的主从式CPU架构的总体设计方案。 2、对频率测量技术进行研究，对几种常用的测频方法进行了比较，实现了基于等精度测频原理的高精度频率测量，这是实现压力精密控制的前提。 3、采用变步长的单边逼近方法完成飞行参数的迭代解算，使得系统资源消耗小，计算精度高；对串行通信的帧同步技术进行了研究，通过采用状态机同步机制，快速有效地实现了串口通信的同步，使得多CPU之间的协调通信更加可靠与高效。 4、设计了ARM控制器基本电路及I2C通信、模数转换、键盘管理等外围模块电路；设计了基于光耦隔离和PMOS驱动的高速电磁阀驱动电路，提高了电路抗干扰能力和带负载能力。 5、对气体压力精密控制技术进行了研究和实验，通过采用PID控制和分级误差控制相结合的方法，实现了气体压力的精密控制。 最后，对飞行大气数据系统测试装置的性能进行测试，包括静压和全压测试、气压高度和马赫数测试、升降速度测试以及气密性和自检功能测试。测试结果表明，测试装置满足设计技术指标要求。