飞行状态数据采集系统的设计

作者：皇甫德俊; 张玉; 汪长岭; 罗兵; 朱羞阳; 黄浔生; 周晓东^*

来源：医疗卫生装备, 2020, 41(10): 18-23.

DOI：10.19745/j.1003-8868.2020221

• 飞行状态
• 数据采集
• 运动姿态
• 卡尔曼滤波
• 姿态解算

目的:为了获取飞机在飞行状态下的姿态、速度、高度等信息,设计一款飞行状态数据采集系统。方法:该系统采用微型化、嵌入式设计,选用集三轴陀螺仪、三轴加速度计、三轴磁力计为一体的MPU9250九轴运动姿态传感器作为运动变化跟踪采集的传感器,采用STM32F407单片机作为主控芯片,将MPU9250九轴运动姿态传感器、BMP280气压传感器、SHT20温湿度传感器采集的数据传送至STM32F407单片机,通过姿态解算和卡尔曼滤波算法进行数据预处理,得出飞行状态实际数据,再将数据存入大容量TF存储卡中,方便导出进行大数据分析。结果:该系统能实时采集、处理和存储各传感器数据,且借助上位机软件,可以直观地显示出各传感器的实时数据变化。结论:该系统体积小、携带方便,可随飞行员驾机进行飞机飞行状态数据采集,对飞机飞行状态进行实时记录,为深入研究飞行状态下飞行员的身体变化数据提供了基础。