近期，中國科學(xué)院北京納米能源與系統(tǒng)研究所、中國科學(xué)院大學(xué)研究人員許子頡、曹南穎等開發(fā)出一款新型自驅(qū)動飛行器失速傳感監(jiān)測（DATSS）系統(tǒng)，可原位實時監(jiān)測固定翼飛行器翼面的氣流分離程度，為飛行器操控者提供失速預(yù)警、失速程度分析和飛行狀態(tài)修正提示數(shù)據(jù)。相關(guān)研究5月16日發(fā)表于《自然-通訊》。
自驅(qū)動飛行器失速傳感監(jiān)測（DATSS）系統(tǒng)
飛行參數(shù)是安全飛行的基礎(chǔ)和保障，也是飛行員進行正確操作的依據(jù)。比如，飛機失速（機翼因傾角、氣流等原因?qū)е律Σ蛔?，出現(xiàn)顛簸、俯沖甚至操縱失控等）時，傳感系統(tǒng)在保障飛行安全上發(fā)揮著不可或缺的作用。航空史上，由于失速導(dǎo)致的飛行安全事故在所有飛行事故中占比最高。
“失速傳感系統(tǒng)的準(zhǔn)確性問題一直備受業(yè)內(nèi)關(guān)注?！敝袊茖W(xué)院北京納米能源與系統(tǒng)研究所許子頡博士告訴《中國科學(xué)報》，“現(xiàn)有商業(yè)化程度較高的失速傳感方案中，風(fēng)標(biāo)攻角傳感與壓差傳感仍存在非直接原位監(jiān)測、后端算法復(fù)雜的缺陷；當(dāng)前用于觀測翼面湍流程度的引線法（一種失速傳感方法）則存在無法數(shù)字化量化湍流失速的缺點。同時，較大的體積與質(zhì)量使其難以應(yīng)用于新興的多功能無人機等領(lǐng)域。”
為解決這些痛點問題，聯(lián)合團隊基于此前在自驅(qū)動傳感、自驅(qū)動智能監(jiān)測、智能輸入設(shè)備等領(lǐng)域的積累，研發(fā)出自驅(qū)動輕質(zhì)化、原位監(jiān)測翼面氣流分離程度的DATSS系統(tǒng)。
論文評審者認(rèn)為，該系統(tǒng)可實現(xiàn)對失速監(jiān)測的數(shù)字化、可視化與陣列化感知。同時，研究人員根據(jù)傳感系統(tǒng)特征，自主研發(fā)了小型微處理系統(tǒng)，對傳感數(shù)據(jù)進行無延時信號分析，能夠?qū)崿F(xiàn)直接法原位對飛行器失速的發(fā)生進行預(yù)警與解除。
“目前，DATSS系統(tǒng)已經(jīng)通過風(fēng)洞測試、計算流體力學(xué)模擬仿真、小型無人機測試論證，并完成了載人塞斯納C172S飛行器的實飛測試。在實飛測試中，成功完成對飛行器大攻角失速的預(yù)警與深度判斷?！敝袊茖W(xué)院北京納米能源與系統(tǒng)研究所王中林院士說，“未來，該系統(tǒng)將在國產(chǎn)飛行器失速傳感解決方案中發(fā)揮重要作用?！?/p>
相關(guān)論文信息：
https://doi.org/10.1038/s41467-023-38486-6
