CN207937625U - 一种大气数据测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大气数据测量装置，包括：外部气流处理模块，用于测量飞行设备外部的气流；内部气流处理模块，用于测量飞行设备内部的气流；数据处理模块，用于处理来自外部气流处理模块和内部气流处理模块的测量数据；外部气流输入装置，用于接收飞行设备外部的气流，并将飞行设备外部的气流导入至外部气流处理模块；内部气流输入装置，用于将飞行设备内部的气流导入至内部气流处理模块。本实用新型的有益效果：通过设置外部气流处理模块、内部气流处理模块、外部气流输入装置、内部气流输入装置，使飞行设备外部的大气数据和飞行设备内部的大气数据可以采用不同的通道单独进行测量，使用极低的成本和极简的结构就能够实现高准确性的测量。

Description

一种大气数据测量装置

技术领域

本实用新型涉及技术气象数据测量装置领域，具体来说，涉及一种大气数据测量装置。

背景技术

在现有技术中，大气数据测量系统多用于大型有人飞机，属于非常复杂昂贵的传感器及计算机系统。近年来，随着无人机技术的飞速发展，其应用领域也被拓展到各个行业中，例如，在气象领域，让无人机携带某些测量仪器就可以实现对某些气象数据的采集和监测。然而，能够较为准确地测量大气数据的装置通常较大且较为贵重，难以应用在中小型无人机上，因此，现有技术中的无人机只能搭载测量准确性差的静压气压计，静压气压计测量结果容易受到环境影响，测量结果准确性差。

公开号为CN106705996A公开了的中国实用新型专利申请公开了一种基于大气特征参数的飞行器导航信息修正方法，利用嵌入在飞行器不同位置的压力传感器测量机体表面的压力，根据压力分布与大气参数的模型关系，解算出大气特征参数。该方案的实现需要配备多个压力传感器，且对压力传感器的配置位置有严格的要求。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型提出一种大气数据测量装置，结构简单，成本低廉，为大气数据测量装置的结构设计提供了一种新的思路。

为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种大气数据测量装置，包括：

外部气流处理模块，其用于测量飞行设备外部的气流；

内部气流处理模块，其用于测量飞行设备内部的气流；

数据处理模块，其用于处理来自外部气流处理模块和内部气流处理模块的测量数据；

外部气流输入装置，其用于接收飞行设备外部的气流，并将飞行设备外部的气流导入至外部气流处理模块；

内部气流输入装置，其用于将飞行设备内部的气流导入至内部气流处理模块。优选地，所述大气数据测量装置还包括外部气流输出装置，其用于将测量完毕的飞行设备外部的气流导出。

优选地，所述外部气流输入装置接收飞行设备外部的气流的一端设有来流前处理单元，所述来流前处理单元能消除飞行设备外部的气流的局部湍流。

优选地，所述来流前处理单元包括壳体，所述壳体内部设有泡棉，所述壳体上开设有气孔。

优选地，所述壳体与所述外部气流输入装置之间设有密封连接结构，其连通所述壳体与所述外部气流输入装置，并防止来自飞行设备外部的气流泄露。

优选地，所述壳体包括主壳体和分壳体，所述主壳体与所述外部气流输入装置连通，所述气孔开设在所述分壳体上，所述主壳体上设有能够防止所述泡棉向所述外部气流输入装置移动的限制结构。

优选地，所述大气数据测量装置还包括外壳，所述外部气流处理模块、内部气流处理模块、数据处理模块均设置于所述外壳内部；所述外壳上设有可供外部气流输入装置穿过的第一孔结构、可供外部气流输出装置穿过的第二孔结构、可供内部气流输入装置穿过的第三孔结构、以及可供数据处理模块的信号线穿过的第四孔结构。

优选地，所述外部气流输入装置与所述第一孔结构之间、所述外部气流输出装置与所述第二孔结构之间以及所述信号线与所述第四孔结构之间均设有密封结构。

优选地，所述外壳的底部设有若干片状结构。

优选地，所述外壳包括壳身和上盖，所述第一孔结构、第二孔结构、第三孔结构及第四孔结构均设置在所述上盖上。

优选地，所述数据处理模块包括数据处理电路板，所述外部气流处理模块和所述内部气流处理模块分别设置在所述数据处理电路板的两面，所述信号处理电路板通过若干固定螺柱连接在所述上盖上

本实用新型的有益效果：本实用新型所述的大气数据测量装置，通过设置外部气流处理模块、内部气流处理模块、外部气流输入装置、内部气流输入装置，形成了两个通道，使飞行设备外部的气流和飞行设备内部的气流的测量可以采用不同的通道单独进行测量，使用极低的成本和极简的结构就能够实现高准确性的测量。

本实用新型所述的大气数据测量装置，通过设置来流前处理单元，避免了局部湍流导致的测量数据不准确的情况。

本实用新型所述的大气数据测量装置，重量轻，灵活性好，对安装位置没有严格的限制。

本实用新型所述的大气数据测量装置，密封性能良好，受环境影响小，能够进一步提高测量的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例所述的一种大气数据测量装置的分解结构示意图；

图2是本实用新型实施例所述的一种大气数据测量装置的组合结构示意图；

图3是本实用新型实施例所述的一种大气数据测量装置来流前处理单元的剖视图；

图4是图3的局部放大图；

图5是本实用新型实施例所述的一种大气数据测量装置在未显示外部气流输入装置、外部气流输出装置状态下的俯视图；

图6是图5的剖视图；

图7是本实用新型实施例所述的一种大气数据测量装置信号传输接头的结构示意图；

图8是本实用新型实施例所述的一种大气数据测量装置信号传输接头的剖视图。

图中：1.外部气流处理模块；2.内部气流处理模块；3.数据处理模块；4.外部气流输入装置；5.外部气流输出装置；6.内部气流输入装置；7.来流前处理单元；8.泡棉；9.气孔；10.密封连接结构；11.主壳体；12.分壳体；13.第一孔结构；14.第二孔结构；15.第三孔结构；16.第四孔结构；17.固定夹；18.信号线接头；19.片状结构；20.壳身；21.上盖；22.固定螺柱；23.第一螺钉；24.密封圈；25.第二螺钉；26.上连接片；27.下连接片。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1～2所示，根据本实用新型实施例所述的一种大气数据测量装置，包括：外部气流处理模块1，其用于测量飞行设备外部的大气数据；内部气流处理模块2，其用于测量飞行设备内部的大气数据；数据处理模块3，其用于处理来自外部气流处理模块1和内部气流处理模块2的测量数据；外部气流输入装置4，其用于接收飞行设备外部的气流，并将飞行设备外部的气流导入至外部气流处理模块1；内部气流输入装置6，其用将飞行设备内部的气流导入至内部气流处理模块2。

需要说明的是，在本实用新型中，飞行设备不仅可以是大型的、有人的飞机，还可以是无人机、各种小型的飞行器及各种可在空中运行的设备。

该大气数据测量装置使用时，飞行设备外部的气流从外部气流输入装置4流入外部气流处理模块1完成飞行设备外部的气流的测量，得到飞行设备外部大气的数据。飞行设备内部的气流从内部气流输入装置6进入，与内部气流处理模块2接触，完成飞行设备内部的气流的测量，得到飞行设备内部大气的数据。由于飞行设备内部的气流是缓慢的，因此内部气流输入装置6可以同时承担飞行设备内部的气流的导入和导出。外部气流处理模块1和内部气流处理模块2测量的结果输入至数据处理模块3进行处理。内部气流输入装置6可以为一个或多个。

作为本实用新型实施例的进一步改进，该大气数据测量装置还包括外部气流输出装置5，其用于将测量完毕的飞行设备外部的气流导出，以免飞行设备外部的气流过于湍急，流入外部气流处理模块1后无处释放，而对外部气流处理模块1产生过大的压力。

作为本实用新型实施例的进一步改进，外部气流输入装置4接收飞行设备外部的气流的一端设有来流前处理单元7，来流前处理单元7能消除飞行设备外部的气流的局部湍流，避免局部湍流导致测量数据不准确。

具体地，如图3、4所示，来流前处理单元7包括壳体，壳体内部设有泡棉8，壳体上开设有气孔9，图中箭头表示飞行设备外部的气流的流入方向。飞行设备外部的气流从气孔9流入壳体，通过泡棉8整流，再进入外部气流输入装置4，当然，泡棉8完全可以选用其它材料代替，只要能够对气流进行整流，能够消除气流的局部湍流的材料都是可行的。

为了保证壳体与外部气流输入装置4之间的密封性能，壳体与外部气流输入装置4之间设有密封连接结构10，其连通壳体与外部气流输入装置4，并防止来自飞行设备外部的气流泄露。密封连接结构10可以是一个双通管，一端伸入外部气流输入装置4，一端连接壳体。

为了能够方便快捷地更换泡棉8，壳体包括主壳体11和分壳体12，主壳体11与外部气流输入装置4连通，气孔9开设在分壳体12上，主壳体11上设有能够防止泡棉8向外部气流输入装置4移动的限制结构。限制结构可以是一个向主壳体11内部延伸的台阶结构，将泡棉8贴合台阶结构设置，从而将泡棉8阻挡在台阶结构的一侧。分离主壳体11和分壳体12可以轻易地取出泡棉8。

此外，外部气流输入装置4和外部气流输出装置5可以是完全一样的结构，外部气流输出装置5也可以连接一个来流前处理单元7。当外部气流输入装置4和外部气流输出装置5结构相同且均连接一个来流前处理单元7时，它们所承担的功能可以根据情况互换，也就是说，飞行设备外部的气流也可以从外部气流输出装置5进入，从外部气流输入装置4流出。

作为本实用新型实施例的进一步改进，该大气数据测量装置还包括外壳，如图1～2、5～6所示，外部气流处理模块1、内部气流处理模块2、数据处理模块3均设置于外壳内部；外壳上设有可供外部气流输入装置4穿过的第一孔结构13、可供外部气流输出装置5穿过的第二孔结构14、可供内部气流输入装置6穿过的第三孔结构15、以及可供数据处理模块3的信号线穿过的第四孔结构16。封闭的外壳可以让外部气流处理模块1、内部气流处理模块2在一个稳定的环境下进行测量，结果更加准确。

为了进一步保证大气数据测量装置的密封性能，如图1～2、5～6所示，在外部气流输入装置4与第一孔结构13之间、外部气流输出装置5与第二孔结构14之间以及信号线与第四孔结构16之间均设有密封结构。具体地，外部气流输入装置4是两根软管，而外部气流输入装置4与第一孔结构13之间的密封结构是一个双通管(以下称为第一双通管)，在两根软管中，第一根软管连接来流前处理单元7和双通管的一端，另一根软管连接双通管的另一端和外部气流处理模块1，第一双通管是外部螺纹内部通孔的结构，其通过外部螺纹与外壳螺纹连接。在外部气流输入装置4与外部气流输出装置5结构完全相同的情况下，外部气流输出装置5也是两根软管，外部气流输出装置5与第二孔结构14之间的密封结构同样是一根双通管(以下称为第二双通管)，在两根软管中，第一跟软管连接来流前处理单元7和双通管的一端，另一根软管连接双通管的另一端和外部气流处理模块1，第二双通管是外部螺纹内部通孔的结构，其通过外部螺纹与外壳螺纹连接。

信号线与第四孔结构16之间的密封结构具体如图1、图7和图8所示，它是信号传输接头，包括固定夹17和信号线接头18，信号线穿过信号线接头18伸入壳体内部与数据处理模块3连接，信号线接头18通过固定夹17固定在外壳上，具体地，固定夹17具有螺纹结构，在螺纹结构上涂密封胶后与外壳进行连接。

内部气流输入装置6可以是一根双通管(以下称为第三双通管)，飞行设备内部的气流直接通过第三双通管进入壳体内部。如图1～2、5～6所示，具体设置两个第三双通管作为内部气流输入装置6，第三双通管是外部螺纹内部通孔的结构，其通过外部螺纹与外壳螺纹连接。第一双通管、第二双通管、第三双通管可以使用同一型号的双通管，它们在与外壳螺纹连接时均需要先在螺纹上涂密封胶，再拧入外壳。可以通过在各双通管的附近打上标识的方式区分各双通管的作用，便于拆分和组装，如图2、5所示，第一双通管旁边有一个点，第二双通管旁边有两个点，第三双通管旁边没有记号。

作为本实用新型实施例的进一步改进，外壳的底部设有若干片状结构19。片状结构19上设有小孔，用于将外壳与其它装置(例如无人机)连接固定。

作为本实用新型实施例的进一步改进，如图1～2和图5所示，外壳包括壳身20和上盖21，第一孔结构13、第二孔结构14、第三孔结构15及第四孔结构16均开设在上盖21上。

作为本实用新型实施例的进一步改进，如图1所示，数据处理模块3包括数据处理电路板，外部气流处理模块1和静压处理模2块分别设置在所述数据处理电路板的两面，固定螺柱22顶部连接在上盖21上，底部通过第一螺钉23连接在数据处理电路板上。

作为本实用新型实施例的进一步改进，如图1所示，上盖21和壳身20之间还设有密封圈24，用于进一步保证外壳的密封性能。

如图1～2、5～6所示，上盖21上设有若干上连接片26，壳身20上设有若干下连接片27，当盖上上盖21时，上连接片26与下连接片的位置对应，通过第二螺钉25固定连接上连接片26和下连接片27。

需要说明的是，本实用新型的实用新型点不在于外部气流处理模块1、静压处理模2和数据处理模块3本身的结构，外部气流处理模块1、静压处理模2和数据处理模块3可以根据需要通过商业途径获得。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种大气数据测量装置，其特征在于，包括：

外部气流处理模块，其用于测量飞行设备外部的气流；

内部气流处理模块，其用于测量飞行设备内部的气流；

数据处理模块，其用于处理来自外部气流处理模块和内部气流处理模块的测量数据；

外部气流输入装置，其用于接收飞行设备外部的气流，并将飞行设备外部的气流导入至外部气流处理模块；

内部气流输入装置，其用于将飞行设备内部的气流导入至内部气流处理模块。

2.根据权利要求1所述的大气数据测量装置，其特征在于，所述大气数据测量装置还包括外部气流输出装置，其用于将测量完毕的飞行设备外部的气流导出。

3.根据权利要求1所述的大气数据测量装置，其特征在于，所述外部气流输入装置接收飞行设备外部的气流的一端设有来流前处理单元，所述来流前处理单元能消除飞行设备外部的气流的局部湍流。

4.根据权利要求3所述的大气数据测量装置，其特征在于，所述来流前处理单元包括壳体，所述壳体内部设有泡棉，所述壳体上开设有气孔。

5.根据权利要求4所述的大气数据测量装置，其特征在于，所述壳体与所述外部气流输入装置之间设有密封连接结构，其连通所述壳体与所述外部气流输入装置，并防止来自飞行设备外部的气流泄露。

6.根据权利要求4所述的大气数据测量装置，其特征在于，所述壳体包括主壳体和分壳体，所述主壳体与所述外部气流输入装置连通，所述气孔开设在所述分壳体上，所述主壳体上设有能够防止所述泡棉向所述外部气流输入装置移动的限制结构。

7.根据权利要求2所述的大气数据测量装置，其特征在于，所述大气数据测量装置还包括外壳，所述外部气流处理模块、内部气流处理模块、数据处理模块均设置于所述外壳内部；所述外壳上设有可供外部气流输入装置穿过的第一孔结构、可供外部气流输出装置穿过的第二孔结构、可供内部气流输入装置穿过的第三孔结构、以及可供数据处理模块的信号线穿过的第四孔结构。

8.根据权利要求7所述的大气数据测量装置，其特征在于，所述外部气流输入装置与所述第一孔结构之间、所述外部气流输出装置与所述第二孔结构之间以及所述信号线与所述第四孔结构之间均设有密封结构。

9.根据权利要求7所述的大气数据测量装置，其特征在于，所述外壳的底部设有若干片状结构。

10.根据权利要求7所述的大气数据测量装置，其特征在于，所述外壳包括壳身和上盖，所述第一孔结构、第二孔结构、第三孔结构及第四孔结构均设置在所述上盖上。

11.根据权利要求10所述的大气数据测量装置，其特征在于，所述数据处理模块包括数据处理电路板，所述外部气流处理模块和所述内部气流处理模块分别设置在所述数据处理电路板的两面，所述信号处理电路板通过若干固定螺柱连接在所述上盖上。