Le système de contrôle de vol (FCS) d'un avion est une technologie sophistiquée conçue pour assurer la stabilité et la précision pendant le vol. Il s'appuie sur une grande variété de capteurs pour recueillir des données en temps réel sur la vitesse, l'altitude, l'orientation et les conditions environnementales de l'avion. Alors, combien de capteurs un système de contrôle de vol a-t-il?
Un système de contrôle de vol comprend généralement 20 à 100 capteurs, notamment des capteurs d'inertiel, des capteurs de position, des capteurs de pression et d'autres capteurs critiques, chaque capteur remplissant une fonction spécifique pour assurer la stabilité, les performances et la sécurité de l'avion.
Dans cet article, nous explorerons les types de capteurs impliqués dans un système de contrôle de vol, leurs fonctions et pourquoi le nombre de capteurs varie selon la conception du système.
Table des matières
Quels capteurs se trouvent dans un système de contrôle de vol?
Prenons une plongée plus profonde dans les différentes catégories de capteurs trouvées dans un système de commande de vol.
Applications clés du gyroscope à fibre optique
1. Capteurs inertiels (unité de mesure inertielle)
Les capteurs inertiels , tels que les accéléromètres , les gyroscopes et les magnétomètres , sont des composants essentiels dans toute unité de mesure inertielle (IMU) . Ces capteurs mesurent le mouvement, la rotation et l'orientation de l'avion. Ils fournissent le fondement du calcul de l'attitude , de la position et de la vitesse .
- Accéléromètres : mesurez l'accélération linéaire le long des différents axes (x, y, z) pour déterminer la vitesse et la direction du mouvement de l'avion.
- Gyroscopes : Mesurez la vitesse angulaire et aidez à déterminer l'orientation de l'avion (tangage, roulement et lacet).
- Magnetomètres : Mesurez la résistance et la direction du champ magnétique, qui est crucial pour la détermination de la tête et utilisé aux côtés des gyroscopes pour stabiliser le système.
Les capteurs inertiels sont chargés de fournir des données précises d'orientation et de mouvement, en particulier lorsque les GPS ou les signaux externes ne sont pas disponibles, comme pendant les opérations autonomes ou les systèmes vol par fil .
2. Capteurs de position
Les capteurs de position suivent l'emplacement de divers composants dans l'avion, garantissant l'alignement et le mouvement appropriés des surfaces de contrôle et d'autres systèmes. Ces capteurs font partie intégrante du fonctionnement du système de gestion des vols (FMS) et des systèmes de pilote automatique .
- Tubes Pitot : Mesurez la pression dynamique pour calculer la vitesse et déterminer la vitesse de l'avion.
- Capteurs d'angle d'attaque (AOA) : Mesurez l'angle entre l'axe longitudinal de l'avion et la direction du flux d'air. Ces capteurs sont cruciaux pour détecter les conditions de décrochage et optimiser les performances
- Capteurs GPS : fournissent des données de positionnement précises , en particulier pendant les phases autonomes ou de navigation. Les données GPS sont essentielles pour la navigation à longue portée et l'aide aux systèmes de navigation inertielle (INS) .
Les capteurs de position donnent à l'avion la possibilité de suivre sa trajectoire , d'ajuster sa trajectoire de vol et d'apporter des corrections en temps réel aux surfaces de vol en fonction du plan de vol .
3. Capteurs de pression
Les capteurs de pression sont largement utilisés dans le système de données de l'air pour surveiller et réguler les paramètres tels que l'altitude , la vitesse et les taux de montée / descente . Ces capteurs sont essentiels pour maintenir la stabilité et la sécurité des vols.
- Capteurs de pression barométrique : Mesurez la pression atmosphérique à l'emplacement de l'avion, qui est utilisée pour calculer l'altitude et la vitesse verticale .
- Système de pression Pitot-statique : combine des pressions statiques et dynamiques pour calculer la vitesse et l'altitude
Les capteurs de pression font partie intégrante de l' ordinateur de données Air , qui traite les entrées des tubes Pitot , des sondes d'angle d'attaque et d'autres systèmes pour afficher des données de vol cruciales pour les systèmes pilotes et d'automatisation.
4. Autres capteurs critiques
En plus des capteurs d'inertie, de position et de pression, les systèmes de contrôle de vol modernes reposent sur une variété de capteurs supplémentaires pour les performances globales des avions:
- Capteurs de température : Surveillez la température à l'intérieur de la cabine et la température externe, qui peut affecter les performances du moteur , la gestion du carburant et les systèmes de désactivation
- Capteurs de débit de carburant et de quantité : mesurez le taux de consommation de carburant et la quantité de carburant dans le réservoir, aidant à optimiser la gestion
- Capteurs de surveillance du moteur : ces capteurs suivent les paramètres du moteur tels que le débit de carburant , la température et la pression pour assurer un fonctionnement
- Capteurs de détection de glace : Surveillez la présence de glace sur les surfaces critiques des avions comme les ailes et la queue. L'accumulation de glace peut perturber le flux d'air et réduire la portance, de sorte que ces capteurs déclenchent des systèmes de désintégration si nécessaire .
Pourquoi les systèmes de contrôle de vol ont-ils besoin de tant de capteurs?
Chaque capteur joue un rôle unique dans le maintien de la stabilité et de la sécurité des vols.
Le nombre de capteurs est entraîné par la nécessité de mesurer divers paramètres de l'état de l'avion en temps réel. La redondance des capteurs améliore également la sécurité en garantissant que si un capteur échoue, d'autres peuvent reprendre la tâche de mesure. Ceci est particulièrement essentiel dans les applications militaires ou les avions de ligne commerciaux , où la sécurité est la priorité la plus élevée.
Systèmes de contrôle de vol avancé: fusion du capteur
Dans les systèmes de contrôle de vol plus avancés, de fusion de capteurs combinent les données de plusieurs capteurs pour fournir des informations de contrôle de vol encore plus précises et fiables. Par exemple, les données des accéléromètres, des gyroscopes et des GP peuvent être fusionnés à l'aide d'algorithmes qui suppriment le bruit et les incohérences. Ce processus crée un système de navigation inertielle plus robuste (INS) , qui est crucial pour les vols autonomes et les opérations de haute précision .
Les avions modernes, en particulier les drones autonomes et les avions de chasse militaires , comptent fortement sur cette fusion de capteurs pour créer un système de contrôle de vol plus efficace et réactif.
Imus recommandé pour les systèmes de contrôle de vol: Guide688b vs Guide900
Lors de la sélection d'une unité de mesure inertielle (IMU) pour un système de commande de vol , il est crucial de choisir un capteur qui répond aux performances et aux besoins de précision de votre système. Deux options très efficaces de GuideAV sont les Guide688b et Guide900 . Les deux sont des IMU basés sur MEMS, mais ils s'adressent à différents types de systèmes de contrôle de vol et d'applications. Explorons ces deux modèles et déterminons lequel répond à vos besoins.
Guide688b: un choix fiable pour les applications de précision moyenne
Le guide688b est un IMU MEMS à dix axes , avec des gyroscopes à trois axes, des accéléromètres à trois axes, des magnétomètres à trois axes et un capteur de pression barométrique. Cette combinaison le rend idéal pour les drones et les petits avions qui ont besoin d'une précision modérée dans leurs systèmes de contrôle de vol.
Caractéristiques clés:
- Configuration du capteur à dix axes : comprend des capteurs essentiels pour un suivi de mouvement précis.
- Compact et rentable : idéal pour les petits systèmes avec des exigences de précision moyenne .
- Haute performance pour les systèmes soucieux du budget : offre d'excellentes performances pour son coût, en particulier dans les drones de qualité commerciale.
Meilleures applications : Le guide688b est le mieux adapté aux drones , aux drones et aux petits avions avec de précision moyenne . Il s'agit d'une solution rentable sans compromettre les performances pour le contrôle du vol en temps réel .
Guide900: IMU de haute précision pour les systèmes de contrôle des vols critiques
Le guide900 est un IMU MEMS à six axes connus pour sa précision supérieure et à faible dérive . Il offre une précision comparable aux gyroscopes à fibre optique bas de gamme (FOG) , ce qui le rend idéal pour les systèmes de contrôle de vol haute performance tels que les avions militaires , les drones avancés et les applications aérospatiales .
Caractéristiques clés:
- Configuration du capteur à six axes : fournit un suivi de mouvement de haute précision avec une faible dérive .
- Performances de type brouillard : bien qu'il soit basé sur MEMS, il offre des performances similaires aux gyroscopes à fibre optique .
- Compatibilité STIM300 : compatible avec les protocoles standard de l'industrie, ce qui facilite l'intégration dans les systèmes de vol de haute précision .
Meilleures applications : le guide900 excelle dans militaires , aérospatiaux et haut de gamme nécessitant une précision supérieure et une stabilité à long terme . Il s'agit du choix incontournable des systèmes de contrôle de vol de haute précision dans des environnements exigeants.
Caractéristiques clés:
- Configuration du capteur à six axes : fournit un suivi de mouvement de haute précision avec une faible dérive .
- Performances de type brouillard : bien qu'il soit basé sur MEMS, il offre des performances similaires aux gyroscopes à fibre optique .
- Compatibilité STIM300 : compatible avec les protocoles standard de l'industrie, ce qui facilite l'intégration dans les systèmes de vol de haute précision .
Meilleures applications : le guide900 excelle dans militaires , aérospatiaux et haut de gamme nécessitant une précision supérieure et une stabilité à long terme . Il s'agit du choix incontournable des systèmes de contrôle de vol de haute précision dans des environnements exigeants.
Références
Le système de contrôle de vol [^ 1] (FCS) d'un avion est une technologie sophistiquée conçue pour assurer la stabilité et la précision pendant le vol.
[^ 1]: Comprendre le rôle du système de contrôle de vol peut améliorer votre connaissance de la sécurité et des performances des avions, cruciale pour les amateurs de l'aviation et les professionnels.
Les capteurs de pression sont largement utilisés dans le système de données de l'air [^ 2] pour surveiller et réguler les paramètres tels que l'altitude, la vitesse et les taux de montée / descente. Ces capteurs sont essentiels pour maintenir la stabilité et la sécurité des vols.
[^ 2]: Découvrez comment les systèmes de données aériennes contribuent à des vols plus sûrs en surveillant les paramètres critiques du vol.
