ADTS大气数据测试系统被誉为现代航空器的“脉诊仪”,它通过精确模拟不同飞行状态下的静压、动压、高度、空速、马赫数等关键参数,对飞机的大气数据计算机、高度表、空速表等关键系统进行地面测试与校准。随着航空技术的飞速发展,飞行器种类日益繁多,从传统客机、战机到无人机、高空长航时无人机乃至商业航天飞行器,其飞行包线、精度要求和测试环境天差地别。因此,对现代ADTS的核心要求已不再是单一的高精度,而是强大的多场景兼容能力。这种能力的实现,源于其系统设计中的几个关键智慧。
一、硬件平台的模块化与可扩展性
ADTS大气数据测试系统摒弃了“一体机”的固定思路,采用高度模块化的设计。其核心是一个高精度的压力控制系统(通常基于高规格的电子压力控制器EPC),但围绕它的是可灵活配置的“积木”式架构。
宽量程的压力控制:为兼容从低空低速无人机到高空高速侦察机的不同需求,ADTS的压力控制器必须具备极宽的量程范围(例如从接近真空的几分之一英寸水柱到数百psi)和高分辨率,确保在每一个测试点上都能输出稳定且精确的压力。
多通道独立控制:传统的全静压系统测试需要至少两个通道(Pitot静压和Static静压)。而现代战机可能拥有多套冗余系统,客机也有多个传感器接口。因此,ADTS需提供可扩展的多通道独立控制能力,允许测试工程师同时为多个被测单元(UUT)提供不同或相关的压力组合,极大提升测试效率。
灵活的接口适配:系统配备多种可切换的物理接口(如AN、MS、ISO标准快卸接头),并可选配不同尺寸的转接头套件,从而快速连接从大型运输机到小型无人机上截然不同的压力端口。
二、软件系统的智能化与场景化管理
硬件是躯体,软件则是实现多场景兼容的灵魂。现代ADTS的软件系统扮演着“大脑”的角色。
参数化场景预设:软件内置庞大的标准大气模型(如ISA)和多种民用标准。测试人员无需手动计算复杂的气动公式,只需输入目标高度、空速、马赫数等参数,系统即可自动解算并生成所需的精确压力值。用户可以将常用飞机的测试程序(如起飞、巡航、爬升、下降的特定测试点)保存为自定义“测试场景”或“任务配置文件”。
自动化测试序列:对于复杂的校准流程,可以编写自动化测试脚本。只需一键执行,ADTS便能按预设顺序自动施加一系列压力点,并记录被测设备的响应数据,自动生成符合适航标准的校准报告。这兼容了实验室的高效批量测试和外场的快速排故场景。
远程控制与集成:提供标准的通信接口(如以太网、RS-232、GPIB等)和协议(如SCPI、TCP/IP),使得ADTS可以轻松集成到更大的自动化测试系统(ATE)中。无论是生产线上的机械臂集成,还是远程实验室的控制,都能无缝兼容。
三、环境适应性与机动性
测试场景不仅指飞行包线,也包括物理环境。
外场便携式ADTS:为满足机库或跑道旁的测试需求,发展了坚固、便携、电池供电的ADTS。它们具备与台式机相近的精度,但更注重抗震性、快速启动和野外作业能力,兼容了外场的恶劣环境。
温压补偿技术:高精度ADTS内置高精度的温度和环境压力传感器,其软件能实时对自身进行温漂和压漂补偿,确保在寒冷机库或炎热机坪等不同环境温度下,输出压力的基准始终准确无误。