一、导言
航空航天范畴广泛地运用传感器技能，在飞机和导弹等飞翔器外表选用压差归零式和风标对向式两种视点传感器就是一例。飞翔员凭借装置在飞机外表的视点传感器能够随时了解飞翔姿势。相同，地上操作人员经过对装置在飞翔器外表的视点传感器随时取得高空飞翔器的飞翔姿势信息，及时遥控引导。但是，由于气流受到了飞翔器本体的搅扰影响，视点传感器所感受到的部分气流方向是被飞翔器外形外表曲折了的，与飞翔器实在姿势角是不相同的，因而有必要预先确认传感器感受到部分气流方向与飞翔器实在视点两者之间的相互联系，才干取得飞翔器的实践姿势角，因而，需求对传感器进行风洞校准丈量。
二、传感器作业原理
现在，飞翔器上运用比较遍及的是压差归零式和风标对向式两种视点传感器。
压差归零式视点传感器外形结构见图1，其作业原理是运用压差归零特性。传感器由一个电位计和一个随时盯梢气流滚动的测压探头构成，测压探头上开有两排气槽，气流由气槽经过两个通道作用到内部两对相反的叶面上，发生一个与气流方向相反的反应力矩，使探头跟随气流滚动至两排气槽压力持平，即压差为零的初始方位，此刻与探头同轴衔接的电刷在电位计上发生角位移，输出与气流方向改变成正比的电信号。
风标对向式视点传感器外形结构见图2，作业原理是运用风标对气流的对向特性。传感器包含一个电位计和一个随时盯梢气流滚动的方向风标。当飞翔器姿势角改变时，风标相对气流方向随之改变，发生一个与飞翔器视点改变相反的角位移。风标转轴与电位计同轴衔接，因而，风标滚动视点与电位计输出电压信号成正比，由此能够确认视点传感器感受到的气流方向与飞翔器实践视点的对应联系。装置在飞翔器左边用于丈量飞翔迎角的传感器称为迎角传感器；装置在飞翔器正上方用于丈量飞翔侧滑角的称为侧滑视点传感器。
三、实验设备
传感器校准实验是在航天科技集团公司笫701研究所低速风洞中进行的。该座风洞实验段尺度为3m´3m´12m，实验风速在10~100m/s之间无级调速。风洞备有计算机控制的多自由度变视点体系，能够便利地模仿飞翔器不同迎角、侧滑角状况，而且实时处理测试数据和制作曲线。
四、校准项目与办法
1、校准项目
校准项目首要包含两部分，首先在地上进行的静校，以及随后在风洞中进行的动校。前者是确认传感器系数以及非线性、迟滞、重复性、归纳精度等产品功能参数，后者是确认视点传感器与飞翔器实践视点之间联系，其间包含飞翔器不同姿势角，如迎角、侧滑角、滚转角等对传感器校准的影响。一起还可确认不同实验风速和传感器装置方位对传感器校准的影响，并经过风洞实验到达优选传感器装置方位的意图。
2、校准办法
传感器静校是归于惯例办法，它的功能参数一般在产品运用阐明书中供给。本文侧重介绍在风洞中动校办法及其成果。
首先把飞翔器装置在风洞支撑组织上，将飞翔器姿势角（如迎角、侧滑角、滚转角等）都调整到零度，差错在3′以内。在飞翔器左边为迎角传感器，在飞翔器正上方为侧滑视点传感器。传感器转轴要笔直飞翔器外表，且传感器底座外表与飞翔器外表外形坚持一致，不能有突起或凹坑。传感器不要装置在外表曲率改变大的机头（或弹头）处，应在机身（或弹身）平直段前部方位。图3、图4是装置在弹体上的视点传感器在风洞中的校准相片。
五、数据处理
迎角传感器和侧滑角传感器数据处理办法是相同的，下面以迎角传感器为例阐明。
在进行风洞校按时，能够得到飞翔器实在迎角at与传感器输出电压Ua的对应联系，即： at＝F（Ua）
用反函数标明：Ua＝F-1（at）
传感器角位移as与输出电压Ua联系式由静校时确认：as＝f（Ua），
则传感器角位移与飞翔器实在迎角联系式为∶ as＝f（F-1（at））＝F（at）。。
校测标明，在必定视点规模内，函数f（x）和F（x）都是线性函数，因而函数F（x）也必定成线性规则改变，所以能够用直线方程来标明∶
as＝Kaat+a0 （1）
依据传感器静校实验得：as＝Wa（Ua－Ua0）） （2）
将式（2）、代入式（1），用最小二乘法求得直线斜率Ka及截距a0，然后能够得到飞翔器实在迎角的计算式∶ 
（3）
合理地调整传感器初始零位，可使截距a0值很小，乃至可忽略不计。若考虑飞翔器有滚转角R t时，无截距的计算式为： 
（4）
同理能够得到飞翔器实在的侧滑角的计算公式： 
（5）
合理地调整传感器初始零位，可使截距b0值很小，乃至可忽略不计。
相同，若考虑飞翔器有滚转角Rt—时，无截距的计算式为： 
（6）
以上各式中：aｔ、bｔ—飞翔器实践迎角和实践侧滑角（°）
aｓ、bｓ—传感器感受到的气流迎角和气流侧滑角（°）
Ka、Kb—迎角和侧滑角传感器风洞校准拟合直线斜率
a0、b0—迎角和侧滑角传感器风洞校准拟合直线截距（°）
Wa、Wb—迎角和侧滑角传感器静校系数（°/Ｖ），
Ｕa、Ｕb —迎角和侧滑角传感器输出电压（V）
Rt—飞翔器实践滚转角（°）
Ｕa0、Ｕb0 —迎角和侧滑角传感器机械零位的输出电压（V）
六、校测成果
1、风速影响
风洞校准实验风速V为50m/s和85m/s，在某一导弹上丈量成果见表1。能够看到，实验风速对视点传感器校准无影响。
2、侧滑角的影响
不同侧滑角对迎角传感器的影响见表2。从表中能够看到，随侧滑角添加，迎角传感器校准曲线斜率Ka出现递加趋势，但改变量很小。
3、迎角的影响
迎角不一起对侧滑角传感器的影响见表3。从表中能够看到，随迎角添加，侧滑角传感器校准曲线斜率Kb出现递加改变规则，但改变量不大。
4、装置角影响
在某一飞翔器上进行丈量，装置角q分别为0°、5°、10°三种状况，成果见表4。从表中能够看到，随装置角添加，校准拟合直线斜率Ka、Kb均呈添加趋势。依据屡次重复丈量标明，θ=0° 时，数据最安稳，特别是截距根本坚持不变。因而装置角θ=0°是最佳计划。
5、装置方位影响
把传感器从弹身前部平直段前移到头部锥段。在不同侧滑角时迎角传感器的校准成果见表5和图5。在不同迎角时侧滑视点传感器校准成果见表6。
图5： 不同侧滑角时迎角传感器校准曲线
七、定论
（1）无论是压差式视点传感器或风标式视点传感器，在必定视点规模内，角位移与输出电压具有杰出线性。
（2）动校标明，传感器功能安稳，数据牢靠，校准直线斜率差错为±0.002， 截距差错为±0.1°。
（3）飞机、导弹姿势角改变，对传感器校准曲线特性（斜率、截距）有影响，选用计算机可进行逐次叠代批改， 终究给出精确的飞翔器迎角和側滑角。
（3）实验风速巨细对视点传感器校准无影响，即与飞翔速度巨细无关，这给运用带来便利。
（4）传感器要装置在飞翔器左边（或右側）和正上方处，且在机身或弹身前部平直段，不要装置在曲率改变大的头部锥段。
（5）传感器校准直线的截距是由传感器机械零位决议的。如果把飞翔器初始视点都调到零度，然后调试传感器装置初始角，使输出信号很小，然后截距很小， 以致截距能够忽略不计。
（6）压差式视点传感器丈量规模为±30°。风标式视点传感器为±120°之间。前者校准视点小的原因是在飞翔器视点大时而成为“盲区”，由于气槽简单旋转到背风面，此刻对气流方向不灵敏。
