第四章
現代航空儀表系統
2007年9月
現代航空儀表系統
4.1 大氣數據系統儀表
4.2 全/靜壓系統
4.3 大氣數據計算機系統
4.4 陀螺與羅盤系統
4.5 慣性導航系統
4.6 電子飛行儀表系統
4.7 飛行數據記錄系統
4.1 大氣數據系統儀表
大氣數據系統是測量大氣狀態參
數，經計算輸出飛行狀態參數的設備。
 大氣狀態參數： P、T、ρ；
 飛行狀態參數： H、V、M、CAS、
Ts……
因此，大氣數據系統儀表包括：
 高度測量與氣壓高度表；
 空速及其指示儀表；
4.1.1 高度測量與氣壓高度表
一、高度分類及其定義：
飛行高度是飛行性能中的一個重要參數，它
表示：飛機到某一基準水平面的鉛垂距離，簡
稱高度，通常以英尺或米為單位。
飛機上的高度表常用的是氣壓式高度表：大
氣壓強隨高度升高而減小，根據標準大氣中壓
強與高度一一對應的關系，高度表測出壓強大
小，就可以表示高度的高低，這種高度稱為氣
壓高度。
氣壓高度的分類及其定義
氣壓高度的分類及其定義（續）
絕對高度：從飛機重心到實際海平面（修正的海
平面氣壓平面）的垂直距離；
相對高度：從飛機到某一指定參考平面（例如機
場平面）的垂直距離；
標準氣壓高度：以標準海平面(760毫米汞柱高)為
基準面，飛機重心到該基準面的高度；
真實高度：從飛機到其所在位置正下方地面的垂
直距離。
飛行中需根據需要調整氣壓高度表的基準
面。在起飛著陸時用相對高度；航線飛行時用標
準氣壓高度；航測、空投及越障時常應用真實高
度。
二、氣壓高度表的基本工作原理
飛機所在處的大氣靜壓一般由全、靜壓管
（也稱“皮托管”）的管道引入。由于高度（H）與
大氣靜壓之間是非線性關系，而大多數氣壓測高
系統都要求系統輸出（Y）與（H）之間是線性關
系，這就要求系統中必須由相應的環節來完成此
線性化工作。因此氣壓式高度表有以下幾種基本
類型：
 機械式氣壓高度表—應用機械式方法完成線性輸
出的高度表；
 伺服式高度表—應用電氣—機械式方法完成線性
輸出的高度表；
 數字式高度表—應用微處理機實現高度計算的高
度表。
三、氣壓高度表的誤差
由于測量方法上的不完善所造成的誤差
稱為“方法誤差”或“原理誤差”。造成原理誤
差的主要原因有：
推導標準氣壓高度時，對標準大氣所作
的一些假設（例如靜止大氣、空氣是理想
氣體、大氣分層及溫度變化率等）與實際
大氣并不完全符合所導致的原理誤差。
4.1.2 空速及其指示儀表
空速—是指飛機在縱軸對稱面內相對于氣流的運動速
度，空速分為真空速、指示空速、計算空速等。
有關參數定義為：
 指示空速（IAS）-空速表根據動壓計算的空速，未經
任何補償，也稱表速。IAS是動壓q的單值函數，測量
動壓便能反映IAS的大小。
 計算空速（CAS）―補償了靜壓源誤差后的指示空速。
（即： IAS修正了氣源誤差（SSE）及非線性誤差后為
CAS（校準空速）。）
 真空速（TAS）―補償了由于空氣密度和壓縮性變化所
引起的誤差后的計算空速。
 馬赫數（M）―真空速與本地音速之比。
二、測量空速的基本原理
測量出氣流速度，即可測出空速。流動的空氣具有
動壓，通過測量動壓可計算空速。
當氣流相對于飛機運動時，在正對氣流運動方向
的飛機表面上，氣流完全受阻，速度降低到零。在此
條件下，氣流分子的規律運動全部轉化為分子的熱運
動，氣流的動能全部轉化為壓力能和內能，因而空氣
的溫度升高，壓力增大。這個壓力叫做全受阻壓力
PT。全壓與靜壓之差，叫做動壓Pd 。動壓的大小與氣
流速度等因素有關，利用開口膜盒在動壓的作用下膨
脹，帶動指針指示。因此指針的指示可以反映氣流速
度的大小。
三、馬赫數表
當飛行的馬赫數超過臨界馬赫數時，必須用馬
赫數表來測量馬赫數的大小，使飛行員在高速飛
行時能正確地操縱飛機，保證飛行安全。
馬赫數的大小只由動壓和靜壓來決定，而與氣
溫無關。馬赫數表就是用一個開口膜盒測量動
壓，而用一個真空膜盒測量靜壓，經過傳動機構
使指針指示馬赫數的儀表。
13.4全/靜壓系統
全/靜壓系統組成部分（續）：
 全/靜壓管（探頭）：全／靜壓探頭上有兩組孔：一個大
孔朝前感受全壓，一些小孔在側面感受靜壓。其座架可使
探頭離開機身表面，以減小氣流的干擾。
全/靜壓加溫組件
全／靜壓加溫組件(見
上左圖)用于控制全靜壓探
頭、總溫(TAT)探頭和迎角
探頭的加溫器的電源。
當所有加溫器元件的電
流正常時，所有燈滅。如
果電流太低，相應的色燈
亮，同時兩個主警告燈的
防冰警告燈也會亮。
四、備用高度/空速表
備用高度/空
速表在裝有大氣
數據計算機系統
的飛機上為飛行
員提供備用的指
示空速和氣壓高
度顯示。
4.3.1 傳感器元件
 一、溫度傳感器
溫度傳感器又稱總溫探
頭，是大氣數據計算機重
要的信號源，裝在機身外
部沒有氣流擾動的蒙皮
上，其對稱軸與飛機縱軸
平行。
總溫探頭不是大氣數
據計算機的部件。
一、大氣數據計算機的基本原理
數字式大氣數據計算機接收全壓、靜
壓和總溫信號、迎角傳感器信號和氣壓校
正信息，并根據這些信號計算出高度、計
　
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