Верификация и проверка правильности теоретических формул барометрических параметров с использованием измерений на месте

Благодаря тщательному анализу соответствия между теоретическими моделями и бортовыми измерениями эта проверка правильности выявила значительно меньшие среднеквадратические отклонения и чрезмерно сильные корреляции, что подчеркивает значительную сходимость между теоретически оцененными данными и эмпирическими данными. Проведены тщательные верификация и валидация критических полетных параметров, включая число Маха, динамическое давление, статическое давление, скоростной напор и высоту полета, с использованием барометрических измерений и установленных теоретических формулировок. Анализ выявил исключительную согласованность между измеренными значениями и теоретическими расчетами, причем все параметры демонстрировали впечатляюще низкие среднеквадратические отклонения и минимальные относительные погрешности, представленные несколькими десятичными знаками. Эта высокая степень точности подчеркивает надежность применяемых методологий, подтверждая, что измерения тесно соответствуют теоретическим аппроксимациям. Впечатляющая новизна этой работы заключается в ее вкладе как в преодоление разрыва между теоретическими атмосферными моделями и практическими авиационными системами, так и в создание надежной статистической базы для подтверждения барометрических измерений, которая обеспечивает надежность использования теоретических формулировок при выполнении полетов, способствуя тем самым повышению безопасности полетов и оптимизации эксплуатационных характеристик в авиационной отрасли.

1. Menzies M. A. Integrated Air Data Sensors, The Aeronautical Journal, April 2001, vol. 105, pp. 223—229.

2. Collinson R. P. G. Air Data and Air Data Systems, Introduction to Avionics Systems, Boston, MA, Springer, 2003, DOI: 10.1007/978-1-4419-7466-2_7

3. Boeing. Pilot’s Guide to Flight Operations, Boeing, 2018.

4. European Aviation Safety Agency, Guidelines on the use of Aerometric Data, EASA Publications, 2014.

5. FAA. Airworthiness Standards: Aircraft and Equipment, Federal Aviation Administration, 2019.

6. Smith J., Brown L., Taylor R. Advances in Aeronautical Engineering, Journal of Aeronautics, 2020, vol. 45, no. 3, pp. 234—250.

7. Bogatkin O. G. Aviation Meteorology. Textbook, St. Petersburg, Publishing house of RGGMU, 2O05, 28 p. (In Russian)

8. Cooper W. A., Spuler S. M., Spowart M., Lenschow D. H., Friesen R. B. Calibrating airborne measurements of airspeed, pressure and temperature using a Doppler laser airmotion sensor, Atmos. Meas. Tech., no. 7, pp. 3215—3231, DOI: 10.5194/amt-7-3215-2014, 2014.

9. Grauer J. Position Corrections for Airspeed and Flow Angle Measurements on Fixed-Wing Aircraft, TM-2017-219795, NASA, Hampton, VA, pp. 36.

10. Pavlovsky A. A., Soldatkin V. V., Soldatkin V. M. Estimation of the spread of aerodynamic characteristics of a multifunctional air pressure receiver, Izv. vuzov. Instrumentation, 2022, vol. 65, no. 6, pp. 398—405, DOI: 10.17586/0021-3454-2022-65-6-398-405 (In Russian).

11. Pashayev A. M. J., Bazarkhanov A. T., Karimli T. I. a, Neymatov H. V., Karimli V. I. a. Aerometric method and device (system) for measuring aircraft spatial position yaw and lateral velocity. Patent. 20190137537. 2018.

12. Walter S. Method and device for automatically estimating an airspeed of an aircraft. Patent. US20130066488A1. 2012

13. Zhubin F., Ruikun Y. Real-time estimation of altitude and airspeed under large airflow angles in flight test, J. Phys.: Conf. Ser., 2023, 2551, p. 012001, DOI: 10.1088/1742-6596/2551/1/012001

14. Derevyankin V. P., Pavlovskii A. A., Soldatkin V. V. et al. Influence of Manufacturing Tolerance on Aerodynamic Performance and Errors of the Multifunctional Air Pressure Receiver of Aircraft Aerometric Systems, Russ. Aeronaut., 2022, no. 65, pp. 186—192, DOI: 10.3103/S1068799822010214

15. Matyja T., Stanik Z., Kubik A. Automatic correction of barometric altimeters using additional air temperature and humidity measurements, GPS Solut 28, 2024, no. 40, DOI: 10.1007/s10291-023-01582-7

16. Dabberdt W. F., Viezee W. South Central Coast Cooperative Aerometric Monitoring Program (SCCCAMP), Bulletin of the American Meteorological Society, 1987, vol. 68, iss. 9, pp. 1098—1110, DOI: 10.1175/1520-0477(1987)068<1098:SCCCAM>2.0.CO;2

17. Adams E. Theoretical Models in Aeronautical Engineering, Aeronautics Science Review, 2019, vol. 54, no. 2, pp. 150—165.

18. Taylor H., Green P. Research Trends in Atmospheric Sciences, Atmospheric Research Journal, 2020, vol. 39, no. 5, pp. 320—330.

19. Cavcar M. The International Standard Atmosphere (ISA), 2000, available at: http://home.anadolu.edu.tr/~mcavcar/common/ISAweb.pdf

20. Korsun O. N., Gerilovich I. V., Moung Htang Om. Consideration of atmospheric properties when comparing mathematical models of aerodynamic coefficients with flight test data, Herald of the Bauman Moscow State Technical University, Series Instrument Engineering, 2021, no. 4 (137), pp. 152—168, DOI: 10.18698/0236-3933-2021-4-152-168 (In Russian).

21. Véras V. L. M., Goes L. C. S. Synthetic air data — a comparative practical study, ICAS 2022.