民用飞机ADIRS系统级需求研究
摘 要：ADIRS（Air Date& Inertial Reference System）在民用飞机上有着广泛的应用。ADIRS作为飞机上重要的A级系统，与飞机上其他系统有着复杂的交联关系。ADIRS将原先独立的ADS和IRS系统集成到一起，具有两套系统的全部功能（ADR功能和IR功能），而且两部分功能具有独立性，同时既可以节省飞机上的设备安装空间，又可以节省设备重量，具有良好的运营的经济性。从系统级对ADIRS需求进行研究就显得很重要。ADIRS的系统级需求从系统功能，系统精度，相关操作，安全性以及维修性等方面进行阐述。
中国论文
关键词：民用飞机 ADIRS 独立性 系统级需求
中图分类号：V268 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）06（c）-0030-02
ADIRS一般包含三套或者三套以上ADIRU以及若干ADM，AOA，TAT以及全静压探头（或全压/机身静压孔）。ADM可以通过A429总线给ADIRU提供全压、静压、数据。飞机上ADM具体应配置的数量需根据大气数据系统的架构来确定。每套相同的ADIRU设备应该分为两个独立的部分ADR（Air Data Reference）和IR（Inertial Reference），每个独立的部分可以在另外一个失效的情况下，独立工作。ADIRU输出的大气及惯性基准数据可用于驾驶舱显示系统及自动飞行控制系统等，其中IR可与GNSS系统接口来提高组合导航数据的精度。
1 ADIRS功能
1.1 大气数据基准（ADR）功能
ADIRU中的大气数据基准部分应包含大气数据计算功能，并具备存储静压源误差修正（SSEC）参数并进行修正的能力，并能以A429总线的形式输出至少以下的数据信息。
- 计算空速
- 气压高度
- 修正气压高度
- 高度变化率
- 马赫数
- 真空速
- 最大空速门限
- 最大马赫数门限
- 总压
- 静压
- 动压
- 总温
- 静温
- 正驾驶场压修正高度
- 副驾驶场压修正高度
- 修正攻角
- 修正侧滑角
1.2 惯性基准（IR）功能
ADIRU的IR部分应能够在横滚和偏航轴以及±85°俯仰轴上进行全自由度操作。ADIRU惯性基准功能至少提供以下参数：
- 俯仰角
- 横滚角
- 航向（真航向和磁航向）
- 航迹（真航迹和磁航迹）（惯性/组合）
- 地速（北向地速/东向地速）（惯性/组合）
- 地速（惯性/组合）
- 纬度（惯性/组合）
- 经度（惯性/组合）
- 惯性高度
- 风速和风向
- 偏流角
- 飞行路径角（惯性/组合）
IR除了能够接受来自ADR的真空速（TAS，True Air Speed）以及高度变化率即垂直速度（VS，Vertical Speed）数据，还应能和ARINC743A GNSS传感器交联，接收GPS的经纬度以及Time Mark等参数信号，以提高IR输出参数的精度。IR最终计算出来的结果应通过ARINC429高速总线输出给其他系统，例如FCS，FRS，OMS等。
2 ADIRS性能指标
大气数据基准（ADR）性能指标
2.1 ADM性能指标
如果将大约47.5mb（绝对）到1900mb（绝对）范围内的压力施加到压力装置，则不应当损坏ADM；如果暴露在2900mb（绝对）压力环境下，且压力输入不大于950mb，则不应当损坏ADM。
在测试ADM的泄露速率的试验中，设定使用不超过2L的气体，在40000英尺的高度，每套压力输入（不包括相关的飞机管路，如果有的话）的ADM泄露速率不应当超过0.1mb/分。
2.2 ADR输出参数性能指标
ADR输出参数的性能指标如表1所示。
2.3 惯性基准（IR）性能指标[2]
IR在外部环境温度高于0°C，且纬度在±70°之间工作，从加载电源到完成自动对准过程所需时间应小于10min。
IR输出应满足以下性能：
（1）位置（组合）：25m（在有SA的情况下，100m）。
（2）位置（惯性）：如果飞行时间在10小时内，则应满足2NMPH（95% CEP）；如果飞行大于10小时，垂直航迹位置误差不应当超过±20NM（95% CEP），沿航迹±25NM（95% CEP）。
（3）磁航向精度（2σ）：
50°S
