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航空仪表设备基础
作者：曲建岭 等
出版社：电子工业出版社
出版时间：2023-03-01
ISBN：9787121452093
定价：¥55.00
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内容简介
本书主要从飞机电子仪表、航空陀螺仪表和惯性导航系统三大类仪表（系统）入手，在深入分析具体设备工作情况的前提下，结合工作实际，提炼出航空仪表（系统）的基本测量原理，系统且详细地介绍航空通用机型的典型仪表（系统）的功能、组成、工作原理、交联关系等知识，力求内容翔实、准确。读者学习和掌握本书内容，可为日后开展实际工作打下坚实的基础。本书可作为航空院校电气工程与自动化、仪器科学与技术、惯性导航、交通运输等相关专业本科生的教材，也可作为航空相关领域的工程技术人员的参考用书，还可供地勤维护人员在进行资料查询、理论培训时使用。
作者简介
曲建岭，男，1968.11出生，海军航空大学教授，本科毕业于南京航空学院仪表与测试专业，西北工业大学，精密仪器及机械专业博士毕业，任山东省航空航天学会理事，中国仪器仪表学会、中国航空学会高级会员。
目录
目 录
第一章 大气数据测量原理 1
第一节 大气数据的测量及计算 1
一、大气的基本知识 1
二、飞行高度的测量及计算 5
三、空速的测量及计算 10
四、马赫数的测量及计算 17
五、升降速度的测量及计算 18
六、其他大气数据计算公式 19
第二节 大气数据的测量传感器 22
一、振动筒式压力传感器 23
二、总温传感器 25
三、攻角传感器 27
第三节 大气数据计算机原理 30
一、大气数据计算机的组成和工作原理 30
二、大气数据的计算原理 32
第四节 精密高度表的工作原理 37
一、原理结构组成 37
二、功能特点 37
三、基本工作原理 38
复习思考题 38
第二章 发动机参数测量原理 40
第一节 温度测量原理 40
一、热电式温度表 40
二、电阻式温度表 46
第二节 转速测量原理 49
一、磁转速表的工作原理 49
二、转速表的指示公式 51
三、转速表的温度误差及补偿方法 53
第三节 油量测量原理 54
一、电容式油量表 54
二、燃油耗量表 62
第四节 压力测量原理 64
一、压力测量元件 64
二、滑油压力表的工作原理 69
三、煤油压力表的工作原理 73
四、液压油压力表的工作原理 73
五、电流比值表指针转角公式和电流比值公式推导 74
第五节 扭矩测量原理 76
第六节 振动测量原理 78
复习思考题 79
第三章 飞参系统 80
第一节 飞参系统数据采集、记录与处理一般原理 81
一、信号的分类 81
二、模拟量信号离散化 81
三、时分多路传输的原理和方法 85
四、帧结构 93
五、数据处理 93
第二节 飞参系统的工作原理 93
一、飞参系统信号采集传感器 94
二、采集记录器的工作原理 95
三、数据信号调理与接口技术 101
复习思考题 102
第四章 陀螺仪的特性 103
第一节 陀螺仪的力学基础 103
一、陀螺仪及其组成 103
二、哥里奥利加速度（哥氏加速度） 105
三、转动惯量 108
四、角动量及角动量定理 109
五、陀螺仪运动表示方法 111
第二节 双自由度陀螺仪的运动特性 112
一、双自由度陀螺仪的进动性 112
二、双自由度陀螺仪的稳定性 116
三、双自由度陀螺仪的运动方程及传递函数 118
四、双自由度陀螺仪的典型动态分析 122
五、研究陀螺仪运动常用的参考坐标系及其相互关系 127
复习思考题 129
第五章 姿态陀螺仪 130
第一节 飞机姿态角及其测量原理 130
一、飞机姿态角 130
二、姿态角测量原理 131
第二节 姿态陀螺仪的组成及修正 133
一、姿态陀螺仪的基本组成 133
二、姿态陀螺仪的安装及姿态角测量 134
三、姿态陀螺仪的修正装置及其修正特性 135
第三节 姿态陀螺仪的运动方程及结构图 139
一、姿态陀螺仪的运动方程 139
二、姿态陀螺仪的结构图 141
第四节 姿态陀螺仪的修正误差 143
一、姿态陀螺仪的修正误差组成 143
二、姿态陀螺仪的修正速度 146
三、加速度条件下姿态陀螺仪的误差 148
复习思考题 152
第六章 航向陀螺仪 153
第一节 航向陀螺仪的基本原理和组成 153
一、航向的定义 153
二、航向测量原理 155
三、航向陀螺仪的基本组成 157
第二节 航向陀螺仪的运动方程及结构图 159
一、航向陀螺仪的运动方程 159
二、航向陀螺仪的结构图 161
第三节 航向陀螺仪的方位误差 162
一、机械误差 162
二、地球自转误差 164
三、飞行速度误差 165
复习思考题 166
第七章 角速度陀螺仪 167
第一节 单自由度陀螺仪的特性 167
一、单自由度陀螺仪的运动 167
二、单自由度陀螺仪的运动方程 168
三、单自由度陀螺仪的结构图和传递函数 170
第二节 单自由度陀螺仪的基本分析 171
一、同时有阻尼和弹性约束的单自由度陀螺仪的运动规律 171
二、仅有阻尼的单自由度陀螺仪的运动规律 172
复习思考题 173
第八章 轴角测量传输原理 174
第一节 同步器传输随动系统 174
一、组成与功用 174
二、工作原理 175
三、几种特殊工作情况 176
第二节 旋转变压器工作原理 179
一、余弦旋转变压器 180
二、正弦旋转变压器 181
三、线性旋转变压器 181
四、旋转变压器的应用 182
复习思考题 183
第九章 导航系统基础知识 184
第一节 导航的概念 184
第二节 导航系统的分类 185
一、无线电导航系统 185
二、卫星导航系统 185
三、惯性导航系统 186
四、组合导航系统 186
第三节 惯性导航系统的发展 187
一、惯性导航系统的发展历程 187
二、对惯性导航系统的评价 187
第四节 惯性导航系统的简化原理和组成及导航参数 188
一、惯性导航系统的简化原理 188
二、惯性导航系统的组成 189
三、导航参数 190
复习思考题 190
第十章 惯性传感器 191
第一节 陀螺仪 191
一、陀螺仪的分类与发展 191
二、惯性级陀螺仪的特点 192
三、动力调谐陀螺仪 195
四、激光陀螺仪 199
第二节 加速度计 202
一、加速度计的组成 202
二、惯性导航系统对加速度测量的要求 204
三、挠性加速度计 204
四、加速度与比力 206
复习思考题 208
第十一章 陀螺稳定平台 209
第一节 概述 209
第二节 单轴陀螺稳定平台的基本原理 210
一、稳定系统的工作原理 210
二、修正系统的工作原理 217
第三节 三轴陀螺稳定平台的基本原理 223
一、三轴陀螺稳定平台的基本组成 223
二、方位坐标分解器 224
三、正割分解器 227
四、方位锁定回路 229
第四节 四环三轴陀螺稳定平台 230
一、三环三轴陀螺稳定平台的“环架锁定” 230
二、四环三轴陀螺稳定平台的构成 231
三、外横滚伺服回路 231
复习思考题 232
第十二章 平台式惯性导航系统原理 233
第一节 指北方位惯性导航系统 233
一、指北方位惯性导航系统的组成和原理 233
二、平台指令角速度 235
三、平台支点的绝对加速度及比力方程 236
四、指北方位惯性导航系统方案 240
五、指北方位惯性导航系统方案简略分析 241
第二节 惯性导航系统的初始对准 242
一、概述 242
二、指北方位惯性导航系统的初始对准原理 243
第三节 捷联式惯性导航系统 250
一、组成和概念 250
二、姿态矩阵及其修正 251
三、捷联式惯性导航系统的计算原理 255
复习思考题 256
参考文献 257
第一章 大气数据测量原理 1
第一节 大气数据的测量及计算 1
一、大气的基本知识 1
二、飞行高度的测量及计算 5
三、空速的测量及计算 10
四、马赫数的测量及计算 17
五、升降速度的测量及计算 18
六、其他大气数据计算公式 19
第二节 大气数据的测量传感器 22
一、振动筒式压力传感器 23
二、总温传感器 25
三、攻角传感器 27
第三节 大气数据计算机原理 30
一、大气数据计算机的组成和工作原理 30
二、大气数据的计算原理 32
第四节 精密高度表的工作原理 37
一、原理结构组成 37
二、功能特点 37
三、基本工作原理 38
复习思考题 38
第二章 发动机参数测量原理 40
第一节 温度测量原理 40
一、热电式温度表 40
二、电阻式温度表 46
第二节 转速测量原理 49
一、磁转速表的工作原理 49
二、转速表的指示公式 51
三、转速表的温度误差及补偿方法 53
第三节 油量测量原理 54
一、电容式油量表 54
二、燃油耗量表 62
第四节 压力测量原理 64
一、压力测量元件 64
二、滑油压力表的工作原理 69
三、煤油压力表的工作原理 73
四、液压油压力表的工作原理 73
五、电流比值表指针转角公式和电流比值公式推导 74
第五节 扭矩测量原理 76
第六节 振动测量原理 78
复习思考题 79
第三章 飞参系统 80
第一节 飞参系统数据采集、记录与处理一般原理 81
一、信号的分类 81
二、模拟量信号离散化 81
三、时分多路传输的原理和方法 85
四、帧结构 93
五、数据处理 93
第二节 飞参系统的工作原理 93
一、飞参系统信号采集传感器 94
二、采集记录器的工作原理 95
三、数据信号调理与接口技术 101
复习思考题 102
第四章 陀螺仪的特性 103
第一节 陀螺仪的力学基础 103
一、陀螺仪及其组成 103
二、哥里奥利加速度（哥氏加速度） 105
三、转动惯量 108
四、角动量及角动量定理 109
五、陀螺仪运动表示方法 111
第二节 双自由度陀螺仪的运动特性 112
一、双自由度陀螺仪的进动性 112
二、双自由度陀螺仪的稳定性 116
三、双自由度陀螺仪的运动方程及传递函数 118
四、双自由度陀螺仪的典型动态分析 122
五、研究陀螺仪运动常用的参考坐标系及其相互关系 127
复习思考题 129
第五章 姿态陀螺仪 130
第一节 飞机姿态角及其测量原理 130
一、飞机姿态角 130
二、姿态角测量原理 131
第二节 姿态陀螺仪的组成及修正 133
一、姿态陀螺仪的基本组成 133
二、姿态陀螺仪的安装及姿态角测量 134
三、姿态陀螺仪的修正装置及其修正特性 135
第三节 姿态陀螺仪的运动方程及结构图 139
一、姿态陀螺仪的运动方程 139
二、姿态陀螺仪的结构图 141
第四节 姿态陀螺仪的修正误差 143
一、姿态陀螺仪的修正误差组成 143
二、姿态陀螺仪的修正速度 146
三、加速度条件下姿态陀螺仪的误差 148
复习思考题 152
第六章 航向陀螺仪 153
第一节 航向陀螺仪的基本原理和组成 153
一、航向的定义 153
二、航向测量原理 155
三、航向陀螺仪的基本组成 157
第二节 航向陀螺仪的运动方程及结构图 159
一、航向陀螺仪的运动方程 159
二、航向陀螺仪的结构图 161
第三节 航向陀螺仪的方位误差 162
一、机械误差 162
二、地球自转误差 164
三、飞行速度误差 165
复习思考题 166
第七章 角速度陀螺仪 167
第一节 单自由度陀螺仪的特性 167
一、单自由度陀螺仪的运动 167
二、单自由度陀螺仪的运动方程 168
三、单自由度陀螺仪的结构图和传递函数 170
第二节 单自由度陀螺仪的基本分析 171
一、同时有阻尼和弹性约束的单自由度陀螺仪的运动规律 171
二、仅有阻尼的单自由度陀螺仪的运动规律 172
复习思考题 173
第八章 轴角测量传输原理 174
第一节 同步器传输随动系统 174
一、组成与功用 174
二、工作原理 175
三、几种特殊工作情况 176
第二节 旋转变压器工作原理 179
一、余弦旋转变压器 180
二、正弦旋转变压器 181
三、线性旋转变压器 181
四、旋转变压器的应用 182
复习思考题 183
第九章 导航系统基础知识 184
第一节 导航的概念 184
第二节 导航系统的分类 185
一、无线电导航系统 185
二、卫星导航系统 185
三、惯性导航系统 186
四、组合导航系统 186
第三节 惯性导航系统的发展 187
一、惯性导航系统的发展历程 187
二、对惯性导航系统的评价 187
第四节 惯性导航系统的简化原理和组成及导航参数 188
一、惯性导航系统的简化原理 188
二、惯性导航系统的组成 189
三、导航参数 190
复习思考题 190
第十章 惯性传感器 191
第一节 陀螺仪 191
一、陀螺仪的分类与发展 191
二、惯性级陀螺仪的特点 192
三、动力调谐陀螺仪 195
四、激光陀螺仪 199
第二节 加速度计 202
一、加速度计的组成 202
二、惯性导航系统对加速度测量的要求 204
三、挠性加速度计 204
四、加速度与比力 206
复习思考题 208
第十一章 陀螺稳定平台 209
第一节 概述 209
第二节 单轴陀螺稳定平台的基本原理 210
一、稳定系统的工作原理 210
二、修正系统的工作原理 217
第三节 三轴陀螺稳定平台的基本原理 223
一、三轴陀螺稳定平台的基本组成 223
二、方位坐标分解器 224
三、正割分解器 227
四、方位锁定回路 229
第四节 四环三轴陀螺稳定平台 230
一、三环三轴陀螺稳定平台的“环架锁定” 230
二、四环三轴陀螺稳定平台的构成 231
三、外横滚伺服回路 231
复习思考题 232
第十二章 平台式惯性导航系统原理 233
第一节 指北方位惯性导航系统 233
一、指北方位惯性导航系统的组成和原理 233
二、平台指令角速度 235
三、平台支点的绝对加速度及比力方程 236
四、指北方位惯性导航系统方案 240
五、指北方位惯性导航系统方案简略分析 241
第二节 惯性导航系统的初始对准 242
一、概述 242
二、指北方位惯性导航系统的初始对准原理 243
第三节 捷联式惯性导航系统 250
一、组成和概念 250
二、姿态矩阵及其修正 251
三、捷联式惯性导航系统的计算原理 255
复习思考题 256
参考文献 257
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