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光学压力测量(OPM)技术在风洞中的应用研究田义，肖昊苏，范志刚哈尔滨工业大学航天学院，哈尔滨 (150001)E-mail：tianyi.sa@摘要：目前，风洞试验的压力测量有两种方法，一是阵列传感器测量，二是光学压力测量(OPM)。
阵列传感器测量是在模型上多个部位打孔并安装压力传感器，这给模型的制造带来了很大的困难，使得研究周期加长。
阵列传感器测量只能得到模型压力分布的离散值，而且大量的孔会影响模型表面的压力分布。
作为无接触测量和连续测量的光学压力测量法，不会对模型结构进行破坏，使得测量的可信度增加，飞行器的研制周期缩短。
本文对光学压力测量及其核心技术压力敏感涂料(PSP)技术做了详细介绍并创造性地提出了照明和探测系统的设计原则。
关键词：光学压力测量；压力敏感喷涂；照明和探测方案；风洞；自照明效应中图分类号：V211.752 文献标识码：A1. 引言1980年Peterson和Fitzgerald首次利用荧光成像技术测量压力，但由于荧光涂料对氧的敏感性和渗透性差，试验的意义没有得到重视[1]。
此后，涂料的性能有了很大改善，CCD相机也得到了普遍的使用，各种数字化设备日新月异，使得光学压力测量的实现有了可能。
20世纪80年代中期，莫斯科大学与莫斯科中央空气动力研究院(TsAGI)首次将PSP技术用于外流试验。
此后，TsAGI与意大利的INTECO公司联合开发了商用的PSP系统。
德国的DLR(Deutsche Forschungsanstalt fur Luft-und Raumfahrt e.v.)利用INTECO的PSP系统进行了无接触测量试验，但之后不久便独立开发了一个PSP项目，TsAGI最近脱离了INTECO成立了OPTROD公司独自开拓PSP市场。
英国的航空宇航委员会（British Aerospace）法国的ONERA(Office National d’Etudes et de Recherches Aérospatiales)也都相继开展了PSP技术的研究和应用。
压力分布飞行实测进展研究作者：李亚南张鹏程来源：《科技传播》2018年第11期摘要飞行载荷试飞验证对飞机的结构强度设计和气动性能设计具有重要的意义，新型飞机都要进行飞行载荷测量的飞行试验。
压力分布法是飞行载荷测量的一种有效手段，能获取测试剖面处的压力分布，能获得其他专业所需的气动特性，试验成本低。
文章对国内外飞行试验中压力分布测量技术研究现状及相关方法进行了介绍。
最后，对压力分布测量在飞行试验中的应用提出展望。
关键词飞行载荷；压力分布；扫描阀；测压带中图分类号 V2 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2018）212-0175-05飞行载荷试飞验证对飞机的结构强度设计和气动性能设计具有重要的意义，飞行器的气动特性对飞行器的性能有着至关重要的影响。
飞行器在飞行过程中，表面所承受的气流环境极其复杂，表面压力变化剧烈。
压力分布测量是飞行器气动力测量的一种重要手段，其测量数据不仅可以直接获取测试剖面的压力分布和测试部件的气动载荷，而且也可用于确定机翼上最小压力点位置、激波位置、流动分离及压心位置，为机翼结构强度计算、研究机翼的性能、机翼的绕流特性提供依据。
因此压力分布测量对飞行器气动特性试飞验证有着非常重要的意义。
对于飞机压力分布设计而言，其验证手段有CFD数值计算、风洞试验、飞行试验三种。
CFD数值计算受到模型简化、计算理论、湍流模型等因素的影响，特别是对于增升装置等流动复杂的部件而言，无法获得部件的真实压力分布。
而风洞试验往往受到模型尺寸、洞壁干扰、支架干扰、来流湍流度等因素的限制，其试验结果无法充分支撑飞行载荷验证的需求。
而飞行试验能够获得真实飞行条件下测试部件的压力分布。
因此，对于压力分布验证而言，飞行试验具有不可替代的作用。
国外开展了大量的压力分布飞行试验研究，基于扫描阀、压力传感器等设备的压力分布测量方法趋于成熟，MEMS测压带及其他压力分布飞行试验测量技术也在迅速发展。
国外对于MEMS测压带的研究从2000年开始，经过多次的迭代设计和试验验证，国外MEMS测压带压力分布测量技术已经较为成熟，该技术已在B757-300、B737-BBJ、B767-400等型号飞机试飞任务成功的应用。
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第38卷第1期 2021年1月计算机应用与软件Computer Applications and SoftwareVol .38 No . 1 Jan . 2021基于IEEE 1588的分布式柔性测压带系统设计薛子刚12高屹2*薛田3\中国人民解放军91515部队海南三亚572016)2 (海军勤务学院海防工程系天津300450)3(西北工业大学航海学院陕西西安710072)摘要为了研发一套分布式翼面柔性测压带系统，实现以表面贴附的方式测量飞机翼面压力，同时满足大规模分散式的传感器节点数据的同步采集、实时传输和本地存储等功能，提出系统总体设计方案，提供了硬件设计 方法和软件设计流程。
测试了系统的各项性能，并进行系统性能评估。
测试结果表明：该系统达到了预期的技术 指标，符合测试平台的要求;该系统是通用的，可以将压力传感器换成其他类型的传感器，尤其对于需要大量传感 器的测试环境，其提供了一种安装方便、扩展灵活、数据传输可靠的解决方案。
关键词柔性测压带：I EEE 1588时钟同步CANFD 总线以太网中图分类号TP 393文献标志码A DOI :10.3969/j .issn . 1000-386x .2021.01.019DESIGN OF DISTRIBUTED FLEXIBLE PRESSURE MEASURING BELTSYSTEM BASED ON IEEE 1558Xue Zigang 1， Gao Yi 2* Xue Tian 31 ( Unit 91515 o f P L A , Sanya 572016 , H ainan, China)2 {Department o f Coastal Defense Engineering , Naval Logistic College , Tianjin 300455，China )3 {School o f Navigation , Northwestern Polytechnic University , Xi^ an 710077 , Shaanxi , China)AbstractIn order to develop a set of distributed airfoil flexible pressure measuring belt system ， to realize themeasurement of wing pressure in a surface attachment manner ，and to meet the synchronous acquisition ， real-time transmission and local storage o f large-scale distributed sensor node data ，a overall design scheme of the system is put forward ，and the h ardware design method and software design flow are provided . The performance of the system was tested and evaluated . The test result shows that the system can achieve the expected goal and meet the requirements of the test platform . Meanwhile ，it i s universal ，the pressure sensors can be replaced with other types of sensors ，especially if a large number of sensors are required . The system provides a solution with convenient ins and reliable data transmission .Keywords Flexible pressure measuring belt IEEE 1588 Clock synchronization CANFD bus Ethernet杂，操作成本较高，同时气压传导造成测量迟滞严重，压力平衡时间过长，无法满足动态测量的需求[1]。
Tekscan 压力分布测量系统摘要:介绍一种先进的压力分布测量系统,该系统使用独特的柔性薄膜网格压力传感器,能够对任何接触面之间的压力分布进行动态测量,并以直观、形象的二维、三维彩色图形显示压力分布的轮廓和数值,进而做出评估。
对各种压力分布的测量和分析,在各行各业的研究和发展中都起着极其重要的作用。
例如,汽车行业中,研究座椅的舒适性,需要测量人体对座椅的压力分布;为提高轮胎的性能,需要测量轮胎与地面的接触轮廓和压力分布;为确保车门的密封性,需要测量车门密封垫在关门时的受力分布;医疗领域中,牙科医生要诊断病人的牙齿咬合状况,需要测量病人上下牙齿间的咬合力大小和分布,等等。
所以,压力分布的测量成为解决这些问题的首要条件。
而解决这些问题的传统办法就是进行反复的实验,这样不但效率低,而且成本也比较高。
美国Tekscan 公司的压力分布测量系统就是基于上述情况而开发的,它是一种经济、高效、精确、快速、直观的压力分布测量工具。
1 系统结构与原理Tekscan 压力分布测量系统的独特之处在于其专利技术———柔性薄膜网格传感器。
传感器结构如图1所示。
图1 传感器结构示意图标准的Tekscan 压力传感器由两片很薄的聚酯薄膜组成,其中一片薄膜的内表面铺设若干行的带状导体,另一片薄膜的内表面铺设若干列的带状导体。
导体本身的宽度以及行间距可以根据不同的测量需要而设计。
导体外表涂有特殊的压敏半导体材料涂层。
当两片薄膜合为一体时,大量的横向导体和纵向导体的交叉点就形成了压力感应点阵列。
当外力作用到感应点上时,半导体的阻值会随外力的变化而成比例变化,由此来反映感应点的压力值。
即压力为零时,阻值最大,压力越大,阻值越小,从而可以反映出两接触面间的压力分布情况。
传感器内部导体的宽度、行距、列距决定了每单位面积内传感点的个数,即间隙分辨率。
每个传感点面积可以小到1. 613 mm2 ,行列距可小到0. 5 mm。
不同的传感器面积和间隙分辨率可满足各种不同的测量要求。
嵌入式大气数据传感系统压力传感器设计研究摘要：综合大气数据检测系统(path)是飞机正面嵌入的压力传感器系统，用于测量飞机表面的压力分布，并通过某些算法间接访问飞行数据。
路径系统在精度、可靠性和范围方面比传统的基于气道的大气数据传感器具有更大的优势。
F-18Harv路径系统采用非线性回归算法，采用25/s采样频率、12.5hz Nyquist频率，采用最小二乘法间接获得大气数据，实现头部正面压力传感器的环形分布。
关键词：嵌入式大气数据传感系统；压力传感器；设计引言对于飞行器而言，传统的空速管、攻角传感器等大气数据测量装置在高速、高机动性的飞行时会产生较强干扰，且对飞行器的隐身效果有一定的影响。
嵌入式大气数据传感(FlushAirDataSensing，FADS)系统依靠机体表面的压力分布，通过一系列算法间接获得动静压、攻角、侧滑角等大气数据，具有维护成本低、经济性良好等特点，被广泛用于航空航天领域。
然而，由于气压传感器的测量噪声和延迟等问题，导致其单独使用时对数据的估计精度有限，而惯性测量元件(InertialMeasurementUnit，IMU)的数据的瞬时精度较高、延迟较低，可以用于FADS的辅助计算。
以IMU测量的加速度、角速度作为飞行器模型的输入量，以FADS获得的角度和速度信息作为观测量构建卡尔曼滤波是一个常用的方法。
因为飞行器飞行时涉及到坐标系转换和当地声速变化的计算，所以需要对原有的卡尔曼滤波进行改进，以满足非线性系统的计算要求。
1.FADS系统压力传感器简介路径系统中的感知压力组件是安装在头部接收中的电子扫描压力模块(ESP)，带有多种传感器。
该路径系统还包括参考压力模块和高精度压力传感器模块。
模块在系统温度控制中工作，将输出引导至脉冲编码模块(PCM)，并进行25/s采样。
ESP模块使用通过管道连接到表面的电子扫描。
管道中每个传感器的长度、直径和体积都会影响传感器的频率特性。
