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研究生: 何宜忠
Ho, Yi-Chung
論文名稱: 以DSP晶片電路實現大氣飛行數據計算系統
Implementation of Air-Data Computation System by Stand-Alone DSP Chip
指導教授: 楊憲東
Yang, Ciann-Dong
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 航空太空工程學系
Department of Aeronautics & Astronautics
論文出版年: 2004
畢業學年度: 92
語文別: 中文
論文頁數: 79
中文關鍵詞: 數位訊號處理器大氣飛行數據大氣飛行數據運算系統
外文關鍵詞: Air Data Computation System, DSP, Air Data
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  •   大氣飛行數據的量測以及計算是一項航空工程不可或缺的要素,而其對應的數據儀表系統也是飛行狀態儀表的重要部分之一。由於一般不管在民航機、軍機上使用的大氣飛行數據計算系統均較偏向於使用大型的機載電腦,這佔了飛行器上不少的空間和重量。本研究將利用DSP C2系列的晶片板,配合MATLAB 的Simulink 以及Simulink Bridge將複雜的大氣飛行數據計算公式以及方程式用MATLAB Simulink實現,再將程式下載至DSP晶片板上執行運算,然後再以LED燈顯示出計算出來的大氣飛行數據。所以在程式設計方面,利用MATLAB軟體從一開始模組的建立、DSP的電路設計到模擬驗証,都可在同一個設計環境下完成。這一模組化設計使得大氣飛行數據計算系統的設計與修改工作更有效率。同時也因為DSP晶片板的輕巧、體積小、價格便宜、以及運算速率快的優點,如能運用到一般的飛行器上將是飛具儀電系統設計的一大進展,並具有極高的商業化價值。

      Measuring and computing air data is an indispensable factor in avionic systems, and the related air-data computation system has become an important part of the flight instruments. Because most of the civil and military airplanes employ large on-board computers to handle air data, it takes up too much space and weight in the airplane. In this thesis, we will implement the complicate air-data computation by using the C2 series of DSP chip and by cooperating with the MATLAB & SIMULINK design tools. In this way, we can design, simulate, and validate the DSP circuit all in the same environment. This DSP-based approach modulizes the air-data computation system, making its design and modification more independently and efficiently. Furthermore, because of its portability, smallness, cheapness, and high efficiency of computation , the stand-alone DSP-based design of air-data computation system represents a progress in designing avionic systems and indeed has a great potential in commercialization.

    目 錄 授權書 簽署人須知 中文摘要 I 英文摘要 II 誌謝 III 目錄 IV 表目錄 VI 圖目錄 VII 符號說明 Ⅸ 第1章 緒論 1 1.1 前言 1 1.2 研究背景與文獻回顧 2 1.3 各章概述 3 第2章 大氣飛行數據系統架構與相關參數 4 2.1 系統架構 4 2.2 大氣飛行環境的量測 6 2.3 大氣狀態對飛行的重要性 10 2.4 大氣數據的應用 13 第3章 大氣飛行數據的計算 15 3.1 大氣數據的物理單位 15 3.2 高度的解算 16 3.3 大氣密度的解算 22 3.4 音速的解算 23 3.5 壓力與速度的關係 25 3.6 馬赫數的解算 29 3.7 校正速度的解算 29 3.8 靜溫的解算 30 3.9 真實風速的解算 32 3.10高度的變化率 32 第4章 大氣飛行數據MATLAB運算模組之建立 36 4.1 大氣運算式之推導 36 4.2 大氣飛行數據SIMULINK MODEL之建模 39 4.3 系統邏輯結構 45 4.4 STATEFLOW設計理論 47 第5章 系統硬體設計與測試 55 5.1 DSP程式設計流程與介面 55 5.2 MATLAB與DSP之結合 56 5.3數位I/O輸出入阜建模 58 5.4以FPGA模擬輸入訊號並測試 62 5.5以FPGA設計輸出訊號之數據顯示 67 5.6外部感測器訊號與本系統的連結 72 第6章 結論與未來展望 74 6.1 結果討論 74 6.2 未來展望 76 參考文獻 77 附錄 78 自述

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    下載圖示 校內:立即公開
    校外:2004-07-09公開
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