Page 174 - 航空电子传感器技术的研究与应用

第三章 航空电子传感器技术

重视，并向电传和光传飞行控制的方向发展。美国先后进行了“战术飞机制导系统”
（TAGS）、“重型运输直升机”（HLH）、“先进数字 / 光传控制系统”（ADOCS）
等项目研究计划。军用直升机低空、低速、前沿纵深使用的作战环境使之较其他

飞机更易遭受电磁干扰、核辐射等的影响。因此，在直升机上发展光传飞控系统
也较其他飞机更为迫切。实际上，国外光传飞控系统也首先是在直升机上发展并
使用的。实现光传飞控系统首先要研制开发用于直升机光传飞控系统的关键部件，
主要包括光背板计算机、光学位移传感器、具备光接口的通用接口适配计算机等，

光位移传感器用于采集驾驶员周期杆、总距杆和脚蹬的操纵位移，具有十分重要
的作用。
光学位移传感器一般是变栅距光栅位移传感器或称波长编码光位移传感器，
变栅距光栅位移传感器是一种以波长为输出信号特征的光位移传感器，它利用变

栅距光栅的带通滤波功能，通过测算输出光中心波长来解算位移。变栅距光栅是
变栅距光栅位移传感器的核心部件，具有理想光栅的光位移传感器输出的波长与
传感器的位移成正比。光位移传感器与传统的电磁式位移传感器相比，首先大幅
度改善了位移传感器的抗干扰性能。其次进一步小型化、轻量化，更易于与其他

零部件配套。同时光位移传感器提高了精度和灵敏性，受外界条件影响较小，可
以在较恶劣环境下稳定运行，尤其工作温度范围较传统传感器大为拓宽。光位移
传感器具有十分乐观可期的应用前景，但是在应用推广过程中也存在一些问题，
比如数据采集、传输及处理过程中耗费时间较长，难以满足飞机控制系统要求的

100Hz 以上的响应频率，同时光位移传感器在光源稳定性上也存在一定问题，最
后还存在工艺误差和测试误差非线性难以补偿的问题。这些问题在目前都限制着
军用直升机尤其是我国军用直升机大规模应用光位移传感器。
3. 军用直升机飞行控制传感器的发展趋势

直升机光传飞控系统在国外已经经过了三十多年的研究和发展，1984 年，
第一套数字式光传飞控系统在 UH-60A 直升机上进行了成功的试飞。2002 年 1 月，
欧洲直升机公司装有光传飞行控制系统的一架 EC-135 直升机进行了首飞，目前
已完成取证试飞。光传飞行控制技术是继电传飞控技术后的又一技术跨越，其本

质在于实现飞行控制系统的“光化”，既继承了电传技术的系统技术优势，又在
对抗恶劣电磁环境、提高信息化和智能化等方面取得重大进步，从而大大改善了
飞机的操纵品质，提高了飞行控制系统的可靠性、生存性。

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