大气数据系统以大气数据计算机为核心。具有多种输入/输出接口，用来测量、计算并指示飞机的多个飞行参数。大气数据系统通过伸在气流中的空速管感受压力和温度信息，压力和温度信息通过引气管路被压力传感器和温度传感器感知与测量，测量信号被传送到大气数据计算机，经过计算机的分析计算处理，输出并显示大气参数数据。温特纳科技今天带大家一起看一下空速管研发中大气数据系统的特性分析。

下图为大气数据系统典型结构示意图。该系统中，压力测量单元（Pressure MeasureUnit，PMU）采用霍尼韦尔公司的精密压力传感器（Precision Pressure Transducer，PPT）作为大气数据系统的压力传感器。选择高精度、稳定可靠的压力传感器是大气数据系统设计的一个重要步骤，采用的PPT由硅压阻式压力传感器、微处理器和其他电路组成，经过数字补偿后，PPT在整个工作温度范围（一40～十85°C）内全量程的精度可达到0.05%。大气数据计算机是一种宽温、体积小、接口丰富的小型单板计算机，具有浮点计算能力，适合在捷联惯导和大气数据系统等计算量较大的情况下使用，在大气数据系统中计算气压高度、空速和马赫数等飞机飞行参数。最后大气数据系统将计算得到的飞行参数通过串口传给彩色显示器以及飞行控制系统。

大气数据系统的主要功能如下：

(1) 温度传感器是通过测量物质的某些物理参数随温度的变化而间接地测量温度的装置。大气数据系统的温度传感器主要测量飞行器周围气流的温度，并提供给大气数据计算机。

(2) 压力传感器是一种将压力信号转变成电信号的传感器，主要分为静态和动态压力传感器两种。大气数据系统的压力传感器主要负责感知测量飞行器周围气流的总压与静压，作为大气数据计算机的主要数据来源，并据此计算出其他关键的飞行参数。

(3) 大气数据计算机（ADC）是计算飞行参数，进行飞行管理的主要电子设备之一。其利用原始参数传感器测量的大气总压、静压、总温等参数，根据特定的大气数据方程，计算并输出高度、速度、升降速度、马赫数等飞行参数，而且可以生成多种一次性指令的装置。同时它还把

这些参数和指令信号供给机上其他系统（飞控系统、火控系统等）。

早期的飞机对大气数据的测量都是由膜片式传感器来完成的，这种类型的传感器测量精度和可靠性都比较低。随着飞行器的现代化，对飞行品质提出了更高的要求，大气数据的测量精度也有了新的标准，膜片式传感器已不能满足现代飞行器的性能要求，因此，采用现代传感器技术的大气测量设备以其卓越的性能指标和高可靠性已被广泛应用于各种现代飞行器中。

大气数据测量的工作原理是：接收从空速管来的大气静压压力、总压压力和大气温度传感器的温度电阻信号，通过压力传感器将其转换为电信号，通过数学计算得到气压高度及速度等一系列数据，如下图所示。

大气数据系统测量原理图

大气数据系统是通过感知机身周围气流的压力、温度等信息来解算获得丰富的导航数据信息，因此机身周围的气流状况直接决定了大气数据系统的测量精度和误差特性。在机载大气数据系统的实际应用中，飞行速度和状态对机身周围气流影响最为直接。

在航空航天领域，通常以飞行的马赫数来表示飞行器的速度，马赫数是指飞机的飞行速度v与当地大气（即一定的高度、温度和大气密度）中的声速a之比，表示为Ma=u/a。根据马赫数的大小可以把飞行速度分为四类：1亚声速（Ma≤0.8）;2跨声速（0.8<Ma<1.2）;3超声速（Ma≥1.2）;4高超声速（Ma≥5.0）。这样的马赫数划分只是一种典型的划分方式，具体的飞行阶段划分方式还要根据实际的飞行情况进行调整。

伴随着现代飞行器对精准飞行和安全性的要求越来越高，大气数据测量技术也在不断进步。温特纳科技研制的五孔差压式空速管，配合大气数据计算机和高精度传感器，可以精准获取飞行器周围的总压、静压和温度信息，并计算空速、飞行高度、升降速度以及马赫数等关键参数，为飞行安全和性能优化提供了可靠的数据支撑。这一成果显示了我们民营企业在航空测控领域的自主研发能力，也反映了科研团队在技术攻关中持续追求创新的精神。