其中，請(qǐng)參閱圖3兩個(gè)正交結(jié)構(gòu)的氣壓差獲取單元5,每個(gè)氣壓差獲取單元5由一 對(duì)剛性旋桿51、一對(duì)測(cè)壓探頭52和一測(cè)壓傳感器53組成；每個(gè)剛性旋桿51具有兩個(gè)端頭； 每個(gè)剛性旋桿51的一端頭與法蘭盤(pán)4固定連接；每個(gè)剛性旋桿51的另一端頭置于法蘭盤(pán) 4的外部；每個(gè)測(cè)壓探頭52安裝在一剛性旋桿51的另一端頭上并位于大氣中，用于獲得大 氣中的氣壓信號(hào)；每個(gè)測(cè)壓傳感器53固接于法蘭盤(pán)4上，所述測(cè)壓傳感器53的正負(fù)測(cè)壓端 口通過(guò)引壓管分別與所述每對(duì)剛性旋桿51的端頭上對(duì)應(yīng)的測(cè)壓探頭52的測(cè)壓口連接，用 于測(cè)量每對(duì)測(cè)壓探頭52之間的氣壓差信號(hào)。
[0037] 其中，所述每個(gè)剛性旋桿51的一端頭置于法蘭盤(pán)4的中空曲面部上的安裝孔中， 并延伸至中空曲面部的外部。其中，每個(gè)剛性旋桿51為中空結(jié)構(gòu)，每個(gè)測(cè)壓傳感器53,通過(guò) 位于剛性旋桿51的中空結(jié)構(gòu)中的引壓管與對(duì)應(yīng)的測(cè)壓探頭52連接。
[0038] 在法蘭盤(pán)4的中空曲面部上相對(duì)的兩位置對(duì)應(yīng)設(shè)置一安裝孔，且該兩個(gè)安裝孔之 間的連線(xiàn)是貫通法蘭盤(pán)截面的中屯、點(diǎn)的一直線(xiàn)，并每對(duì)剛性旋桿自安裝孔沿該直線(xiàn)向中空 曲面部的外部伸出。
[0039] 其中，續(xù)請(qǐng)參閱圖3示出風(fēng)速風(fēng)向獲取單元6由微處理器7、微型氣壓計(jì)8和微型 大氣溫度傳感器9組成。圖7為本發(fā)明風(fēng)速風(fēng)向獲取單元6與本發(fā)明各部件之間的信息傳 遞示意圖；所述風(fēng)速風(fēng)向獲取單元6由微處理器7、微型氣壓計(jì)8和微型大氣溫度傳感器9 組成，所述微型氣壓計(jì)8、微型大氣溫度傳感器9,用于測(cè)量的大氣壓強(qiáng)和大氣溫度，獲取大 氣密度信息；微處理器9與對(duì)應(yīng)的每個(gè)測(cè)壓傳感器53和絕對(duì)式旋轉(zhuǎn)編碼器2連接，用于獲 得氣壓差信號(hào)、力矩電機(jī)1轉(zhuǎn)動(dòng)角信號(hào)；微處理器7與微型氣壓計(jì)8、微型大氣溫度傳感器 9連接，根據(jù)大氣密度信息、氣壓差信號(hào)和轉(zhuǎn)動(dòng)角信號(hào)，計(jì)算出飛行器相對(duì)大氣的相對(duì)風(fēng)速、 風(fēng)向信息，通過(guò)相對(duì)風(fēng)速、風(fēng)向信息、導(dǎo)航系統(tǒng)給出的地速信息與真風(fēng)速風(fēng)向之間的矢量關(guān) 系，得到真風(fēng)速風(fēng)向信息。
[0040] 續(xù)請(qǐng)參閱圖1示出兩個(gè)氣壓差獲取單元5由四個(gè)外形相同的剛性旋桿51A、51B、 51C、51D，安裝在剛性旋桿端頭51的測(cè)壓探頭52A、52B、52C、52D和兩個(gè)測(cè)壓傳感器53A、53B 組成。
[0041] 采用四個(gè)外形相同的剛性旋桿51和兩個(gè)氣壓差獲取單元5,所述四個(gè)外形相同 的剛性旋桿51A、51B、51C、51D呈'+ '型結(jié)構(gòu)正交布局安裝在法蘭盤(pán)上，而且相鄰剛性旋桿 51A和51C之間呈90°夾角，從而W使兩個(gè)氣壓差獲取單元5獲得信號(hào)幅值相同、相位相差 90°、相互正交的氣壓差信號(hào)。其中，剛性旋桿51A和剛性旋桿51B為共線(xiàn)，剛性旋桿51C 和剛性旋桿51D為共線(xiàn)，四個(gè)剛性旋桿51的端頭安裝有與其編號(hào)對(duì)應(yīng)的測(cè)壓探頭52A、52B、 52C、52D，與力矩電機(jī)1軸的距離相等，稱(chēng)該距離為旋轉(zhuǎn)半徑，用符號(hào)r表示。所述每個(gè)測(cè)壓 探頭的進(jìn)氣口與每個(gè)剛性旋桿的軸向垂直并進(jìn)氣口的安裝朝向與力矩電機(jī)1旋轉(zhuǎn)引發(fā)的 前進(jìn)方向相同，共線(xiàn)剛性旋桿51A、51B上安裝的測(cè)壓探頭52A、52B分別對(duì)應(yīng)連接在雙極型 測(cè)壓傳感器53A的正、負(fù)測(cè)壓口上，構(gòu)成一個(gè)氣壓差獲取單元5 ;共線(xiàn)剛性旋桿51C、51D上 安裝的測(cè)壓探頭52C、52D分別連接在雙極型測(cè)壓傳感器53B的正、負(fù)測(cè)壓口，構(gòu)成另一個(gè)氣 壓差獲取單元5。
[0042] 力矩電機(jī)1帶動(dòng)法蘭盤(pán)4 (及安裝在其上的氣壓差獲取單元和風(fēng)速風(fēng)向獲取單元） W恒定角速率《轉(zhuǎn)動(dòng)；力矩電機(jī)1上裝有絕對(duì)式旋轉(zhuǎn)編碼器2,用于測(cè)量法蘭盤(pán)4各個(gè)時(shí) 刻轉(zhuǎn)動(dòng)角；請(qǐng)參閱圖7示出當(dāng)風(fēng)吹向轉(zhuǎn)動(dòng)的剛性旋桿時(shí)，測(cè)壓探頭52A和測(cè)壓探頭52B之間 產(chǎn)生并輸出壓差，并由測(cè)壓傳感器53A所敏感；測(cè)壓探頭52C和測(cè)壓探頭52D之間產(chǎn)生并輸 出壓差，并由測(cè)壓傳感器53B所敏感。微型氣壓計(jì)8和大氣溫度傳感器9,用于測(cè)量大氣壓 強(qiáng)和大氣溫度；微處理器7根據(jù)微型氣壓計(jì)8、大氣溫度傳感器9給出的氣壓和大氣溫度信 號(hào)計(jì)算出大氣密度。
[0043] 續(xù)請(qǐng)參閱圖7示出測(cè)壓傳感器53A、53B、絕對(duì)式旋轉(zhuǎn)編碼器2、微型氣壓計(jì)8和微 型大氣溫度傳感器9的測(cè)量信號(hào)送入微處理器7。微處理器7根據(jù)大氣密度、壓差信號(hào)和轉(zhuǎn) 動(dòng)角信號(hào)，采用本發(fā)明方法原理說(shuō)明一節(jié)給出的風(fēng)速風(fēng)向提取算法，計(jì)算出飛行器相對(duì)大 氣的相對(duì)風(fēng)速、風(fēng)向信息，通過(guò)相對(duì)風(fēng)速、風(fēng)向信息、導(dǎo)航系統(tǒng)給出的地速信息與真風(fēng)速風(fēng) 向之間的矢量關(guān)系，得到真風(fēng)速風(fēng)向信息。
[0044] 電滑環(huán)3用于給安裝在法蘭盤(pán)4上的測(cè)壓傳感器53A、測(cè)壓傳感器53B、微處理器 7、微型氣壓計(jì)8、大氣溫度傳感器9供電，并將微處理器7的處理結(jié)果通過(guò)信號(hào)電纜引出。
[0045] 實(shí)施例2,上述實(shí)施例1中具有相同的技術(shù)特征在此不再寶述，多個(gè)氣壓差獲取單 元5可W選用=個(gè)氣壓差獲取單元5,則對(duì)應(yīng)選用六個(gè)外形相同的剛性旋桿51，選用六個(gè)測(cè) 壓探頭52、選用=個(gè)測(cè)壓傳感器53。
[0046] 實(shí)施例3,上述實(shí)施例2中具有相同的技術(shù)特征在此不再寶述，多個(gè)氣壓差獲取單 元5可W選用四個(gè)氣壓差獲取單元5,則對(duì)應(yīng)選用八個(gè)外形相同的剛性旋桿51，選用八個(gè)測(cè) 壓探頭52,選用四個(gè)測(cè)壓傳感器53。
[0047] 實(shí)施例n，除了上述具體實(shí)施例1-3外，多個(gè)氣壓差獲取單元5還可W選用雙數(shù)個(gè) 氣壓差獲取單元5,則對(duì)應(yīng)選用雙數(shù)個(gè)外形相同的剛性旋桿51，選用雙數(shù)個(gè)測(cè)壓探頭52,選 用對(duì)應(yīng)的測(cè)壓傳感器53。 W48] W下W實(shí)施例1為例說(shuō)明本發(fā)明的原理： W例當(dāng)風(fēng)相對(duì)于飛行器的W風(fēng)速、風(fēng)向角吹向采用了n個(gè)氣壓差獲取單元5的測(cè)量裝 置時(shí)，使得氣壓差獲取單元5獲得n路相位差為31 /n的周期性余弦氣壓差信號(hào)；其中：第 k個(gè)氣壓差獲取單元5產(chǎn)生的氣壓差信號(hào)為一周期性余弦信號(hào)，其幅值與風(fēng)速大小成正比， 氣壓差信號(hào)Apk的相位包含了風(fēng)向角信息，如下表示：
[00加] Apik= (2pwr) ?V…cos[ 1]5 …-白-(k-1) 31/n] 陽(yáng)051] 其中，P為大氣密度，《為電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的恒定角速率，r為旋轉(zhuǎn)半徑其是氣壓差獲取 單元的測(cè)壓探頭到電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸的距離，V。為飛行器相對(duì)大氣的實(shí)時(shí)風(fēng)速的幅值，為相對(duì) 風(fēng)向角，0為由絕對(duì)式旋轉(zhuǎn)編碼器測(cè)量的電機(jī)轉(zhuǎn)角的位置，k= 0，12,3…n。
[0052] 請(qǐng)參閱圖4示出本發(fā)明中測(cè)壓探頭和測(cè)壓傳感器的連接示意圖；W及請(qǐng)參閱圖5 示出本發(fā)明裝置本體坐標(biāo)系、旋桿轉(zhuǎn)角和相對(duì)風(fēng)向角的定義圖，當(dāng)風(fēng)相對(duì)于飛行器的W風(fēng) 速的幅值、風(fēng)向角吹向采用了兩個(gè)正交的氣壓差獲取單元5的測(cè)量裝置時(shí)，可知?dú)鈮?差獲取單元5的測(cè)壓傳感器53AW及53B輸出的兩路相互正交的周期性余弦氣壓差信號(hào)， 其中：
[0053] 一氣壓差獲取單元5產(chǎn)生的氣壓差信號(hào)APi為一周期性余弦信號(hào)，其幅值與風(fēng)速 大小成正比，氣壓差信號(hào)APi的相位包含了風(fēng)向角信息，如下表示：
[0054] Api=Pa_Pb二（2Pwr) ?V…cos(1]5 …-白）（1) 陽(yáng)化5] 兩個(gè)測(cè)壓探頭52的剛性旋桿51正交，另一氣壓差獲取單元5產(chǎn)生的氣壓差信號(hào) AP2,并由氣壓差獲取單元的測(cè)壓傳感器53B的輸出氣壓差信號(hào)AP,如下表示：
[0056] Api2=Pc_Pd= (2P?r) ?V…sin(i])…-目）似
[0057] 其中，Pa、Pb、Pc、Pd為氣壓差獲取單元的各測(cè)壓探頭的氣壓差。
[0058] 可見(jiàn)，兩個(gè)氣壓差獲取單元5的測(cè)壓傳感器53A、53B的輸出為一周期性的余弦/ 正弦曲線(xiàn)，且二者相位相差90°，請(qǐng)參閱圖6是本發(fā)明裝置工作時(shí)，兩個(gè)測(cè)壓傳感器53A、 53B及絕對(duì)式轉(zhuǎn)角編碼器2輸出的壓差-時(shí)間曲線(xiàn)和轉(zhuǎn)角-時(shí)間曲線(xiàn)，圖6中APi和AP2 為氣壓差信號(hào)，T為力矩電機(jī)1轉(zhuǎn)動(dòng)周期，Pm。、、Pmi。為氣壓差獲取單元所測(cè)得壓差的最大值 和最小值，為各最大值、最小值出現(xiàn)的時(shí)刻，0P+、0p為各最大值、最小值出現(xiàn)時(shí)力 矩電機(jī)1的轉(zhuǎn)角。
[0059] 從根據(jù)公式（1)、（2)兩式中兩個(gè)氣壓差獲取單元產(chǎn)生的氣壓差信號(hào)Api、A化和 力矩電機(jī)1的轉(zhuǎn)角0的位置，計(jì)算飛行器相對(duì)大氣的實(shí)時(shí)風(fēng)速的幅值、相對(duì)風(fēng)向角之間 的關(guān)系式表達(dá)如下：
[0062] 其中，X和Y為所述裝置本體坐標(biāo)