大气数据与惯导系统

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1、马千里第四章知识点171543517I Lil1. 直读式地平仪换向齿轮的作用若小飞机直接固定在内框轴上，则当飞机倾斜时，飞行员看到的指示情况刚好与 飞机实际情况相反。为了解决这个矛盾，小飞机不直接固定在内框轴上，而是通 过 1：1 换向齿轮与内框轴相连，此时小飞机正确反映倾斜角度。2. 远读式地平仪随动托架系统的功能能在 360 度范围内测量飞机俯仰角和倾斜角。随动托架：支撑三自由度陀螺。变压器式感应转换器：敏感外环相对内环的转动角度 随动托架换向器：当飞机倒飞后将感应转换器的输出进行换向 随动系统电动机：由双相感应电动机和测速发电机组成（参看右图）。电动机输 出经减速齿轮带动托架轴转动，确

2、保陀螺三轴垂直，测速发电机的作用是阻尼随放大將动系统电动机的振荡。51测速尤电机的口回输屯路3. 地平仪起动系统的功能组成：电气机械锁紧装置（机械传动部分、程序控制电路）作用：将自转轴直立于地垂线位置。陀螺转子的转速迅速达到额定转速。飞机机动飞行结束改平飞后，消除飞行中的积累误差。起动机械传动部分：由上锁电动机、传动齿轮、摩擦离合器、带传动销的齿轮、迪阿墮UAI淒捉.加动托沁1订、呑淺&缆向慨正电动机*匚今他罰同掠器带螺旋槽的推筒、滚轮、恢复弹簧、陀螺内、外环锁杆和心形凸轮等组成（参看 下图）。嗓械.血A蚩花 .dMHl孔惟筋 回更种題，导审乂瞬砧Q就連卿&地平仪惟n传愚齬的结构上锁过程的机械

3、传动关系： 使随动托架上锁 陀螺内外环上锁。开锁过程的机械传动关系：推筒在恢复弹簧的作用下，退回到起始位置 内、外锁杆在各自的恢复弹簧作用下，退回到起始位置推筒退回时，“咔喳”声可作为判断有无故障的现象之一。自动程序控制电路的工作：主要由 P1、P5、P6、P7、P8 五个继电器，一个微动电门及指示器上的信号灯和起动按钮等组成（参看下图）丿轴mJIlTlQHIlT主 匚二二-+困3-55 BDP趙动电略自动起动过程：1、启动时，首先接通地平仪辅助直流电源。2、接通地平仪电门。3、推筒，滚轮及锁杆向前运动，使微动电门 B1 的活动接点向左移动4、自动开锁后，锁杆，滚轮及推筒返回，陀螺开锁。5、起

4、动过程结束后，若信号灯一直亮着，说明起动系统工作异常。6、机动和特技飞行后上锁机构可消除积累误差。4. 地平仪判读倾斜角和俯仰角各有两种判读方式倾斜角：近似判读法：根据活动小飞机和固定人工地平线的相对位置判读精确判读法：根据活动小飞机翼尖指针与倾斜刻度盘上的刻度判读 俯仰角：近似判读法：根据活动小飞机和固定人工地平线上下的相对位置判读 精确判读法：根据活动小飞机翼尖指针与俯仰刻度盘上的刻度读数判读拧动地平线调整旋钮，可以使人工地平线上下移动，从而消除飞机平飞时迎角指 示。 上锁手柄：向外拉可将陀螺三轴锁定为互相垂直，缩短转子启动时，到达地垂线 的时间；向里压，可开锁，放开陀螺内外环。BDP-1

5、 地平仪还带有转弯仪和侧滑仪。 飞机实际情况和表盘所对应的指示情况： 为了便于在大俯仰角时看不到小飞机的情况下，能正确判断飞机是上仰还是下俯 状态，刻度环在飞机上仰角超过 40 度时出现天蓝色部分，下俯角超过 50 度时出 现褐色部分。2、航向测量系统（1）-航向与地磁罗盘的功能磁罗盘是通过感受地磁来测量磁航向的仪表经纬度概念1、经度经面：通过地轴的平面。经线（真子午线、地理子午线）：经面与地球表面的交线。主经面（本初子午面）和主经线（本初子午线）：通过英国“格林尼治”天文台的经 面和经线。经度：各地经面与与主经面之间的夹角。东半球、西半球：主经面以东为东半球，以西为西半球。 东经、西经：东半

6、球的经度叫东经，西半球的经度叫西经。北主壮丙围di轻些和姥虞2、纬度纬线：垂直于地轴的平面与地球表面的交线。赤道平面：通过地球中心并垂直于地轴的平面 纬度：地球某点的纬度是该点与地球中心的连线和赤道平面间的夹角南纬、北纬：赤道以南叫南纬，赤道以北叫北纬：L ?地磁三要素1、磁倾e：地磁强度与水平面的夹角。水平分量（H） : H = T coso地磁水平分量的方向线称为磁经线或磁子午线）垂直分量（Z）:H 二 T sin 02、磁差：磁经线偏离真经线的角度。正磁差：磁经线北端偏在真经线北端（简称真北）以东 负磁差：磁经线北端偏在真经线北端（简称真北）以西 磁差的特点：1、各地磁差的大小和符号不相

7、同（查航空地图）。2、磁性矿藏影响大（增加飞行高度）。3、随时间变化（年变率，查航空地图）。4、受磁暴影响（时间不长）。3、磁性 地磁的两个磁极叫地球磁极。靠近地理北极的叫北磁极。靠近地理南极的叫南磁极。四种航向角的定义真航向：飞机纵轴与真子午线在水平面上的夹角。磁航向：飞机纵轴与磁子午线在水平面上的夹角。罗航向：飞机纵轴与罗子午线在水平面上的夹角。 罗子午线：飞机磁场水平分量与地磁水平分量的合成方向。 真航向=磁航向（磁差） 磁航向=罗航向+（罗差）（罗差：罗子午线和磁子午线之间的夹角 真子午线北端以东，磁差为“+”，反之为“-”。罗子午线北端在磁子午线北端东边，罗差为“ +”，反之为“-大

8、圆航向：(飞机沿大圆圈线飞行的路线)飞机纵轴所在的大圆圈平面与航线起 始点的真子午面的夹角。地球表面上任意两点的距离，以大圆圈线为最短。 大圆航向角=真航向角-经线收敛角。经线收敛角：起始子午线与飞机所在点的子午线间的夹角。磁条式罗盘结构 磁条式罗盘：分为直读式磁罗盘和远读式磁罗盘。 工作原理： 将磁条水平地支撑或悬挂起来，使其能够在水平面内自由转动。 磁条的磁场与地磁水平分量相互作用，磁条便停在磁子午线方向 在磁条上固定一个0360的环形刻度环，并使磁条与0180(N-S)刻线一刻度环 0与航向标线之间的夹角，就是所测飞机的磁航向Anl4 hil.tl&蚌純r阀唧1%坏h6SAi=yir囲4

9、占利用磁条測硝航向磁罗盘由罗牌、罗差修正器、罗盘油、航向标线和壳体等组成盛悴支侑片U蛇比悶 她髓一慨 4-10直读蛊贵證结絢厕由虚却询主磁条式罗盘的特性指标特性分析三个力矩：定位力矩大小仅决定磁条偏离磁子午线的夹角 阻尼力矩：罗盘油产生的力矩，其大小与表壳和罗牌的相对运动角速度3成正比。 摩擦力矩：罗牌轴尖与轴碗之间产生的力矩，大小与轴尖对轴承的接触压力和接 触面积等因素有关 磁条式罗盘的特性： 稳定性：用罗牌运动的行程时间、衰减率和稳定时间来表示磁罗盘的稳定性。 停滞性：定位力矩等于摩擦力矩时，罗牌停止转动，不能恢复到原来的方位。用 停滞角来表示磁罗盘的停滞性。涡动性：罗盘外壳以一定的角速度

10、转动时，罗牌受到阻尼力矩的作用而偏离磁子 午线。三相感应式磁罗盘原理 采用三相地磁感应元件，并用它和同步器、放大器、随动电动机等组成的随动系 统。采用两个单相地磁感应元件，用矢量合成法。 用三相地磁感应元件测量磁航向。由三个构造完全相同的单相地磁感应元件组成等边三角形。 磁化线圈互相串联，测量线圈按星形连接，每个测量线圈相差 120。参看下图。圉422三相地璇感应元件航向的测定和指示：将三相地磁感应元件与航向信号转换器中输入同步器、放大器、随动电动机等组成磁航向角随动系统，就可以测定航向。图 4-23 为磁航向当飞机航向改变时，三相地磁感应元件随飞机一起改变其位置，三个测量线圈中将产生大小、相

11、位不同的感应电势。此电势加到输入同步器三相定子线圈上，三相静子线圈则产生感应电流和磁通， 使输入同步器转子线圈产生感应电势。送至放大器放大后，操纵电动机带着输入同步器转子和活动刻盘转动，直至系统协调，指示器指出相应的磁航向罗差及其特性罗差的分类：半圆罗差：由飞机硬铁磁场水平分量引起的罗差。 硬铁磁场：由飞机上受磁化后磁性比较永久的那些钢铁物质及电气设备产生。 飞机转动一周，罗差有两次为 0，两次为最大，罗差的符号每半周改变一次。 圆周罗差和象限罗差：由飞机上软铁磁场的水平分量引起的罗差。 影响软铁磁场产生罗差大小的因素：软铁磁场的强弱、等效软铁所处的相对位置。 软铁罗差的产生和变化情况：航向为

12、 0时，软铁与地磁水平方向一致，软铁磁性最强。航向由 0逐渐变大时，一方面，软铁向罗盘的东侧偏转，使罗差增加；另一方面，软铁与地磁水平分量之间的夹角增大，使罗差减小。航向为 90时，软铁磁场减小为 0，不产生罗差。航向自 90逐渐变大时，一方面，软铁与地磁水平分量之间的夹角减小，使罗差增大；另一方面，软铁向罗盘的南边偏转，使罗差减小。罗盘在飞机上安装方位不正时，会引起安装误差航向测量系统（2）-航向陀螺1、航向陀螺（陀螺半罗盘）的基本工作原理航向陀螺仪的功用：用来测量飞机的转弯角度，借助其他罗盘还可以指示飞机的大圆圈航向、真航向、磁航向。 大圆圈航向、真航向、磁航向三种航向，航向陀螺仪自己不能独立测出来，因此航向陀螺仪 又称为陀螺半罗盘。航向陀螺仪是罗盘系统的重要组成部分，其工作原理是罗盘系统的基础。2、航向陀螺（陀螺半罗盘）内环、外环修正方式3、远读式陀螺半罗盘的结构与原理 4、陀螺磁罗盘的基本组成与原理