大气数据计算机(Air Data Computer, ADC),是一种多输入多输出的机载综合测量系统,是飞机飞行中必不可缺的一种航空电子设备,其性能的优劣程度不仅直接关系到对大气数据的准确检测和指示,同时还影响到飞行任务的完成以及飞行的安全。大气数据计算机根据传感器测得的原始信息,如静压、总压、总温、迎角等计算出与大气数据有关的参数,如飞行高度、升降速度、真实空速、指示空速、马赫数、马赫数变化率等。本文具体分析了大气数据计算机的功能和要求,利用半实物模拟飞行环境,基于ARM开发板,开发了一套在实验室应用的便携式大气数据计算机设备。本文首先介绍了大气数据计算机的发展情况,并对本课题所应用的嵌入式系统的开发以及Wince操作系统进行了简单的介绍。然后在分析研究飞机飞行的大气数据参数原理的基础上,围绕着设计目标,并结合实际的项目要求,提出了系统的设计方案。最后详细阐述了课题整体方案的具体实现过程,包括系统各部分元器件的选取,以及检测系统的软硬件设计等,并重点对底板硬件电路设计制作、应用程序软件设计以及运用EMD(Empirical Mode Decomposition)方法对大气数据进行滤波的方法进行了论述。系统的硬件部分详细介绍了整个系统的实现原理以及功能框架,设计出外围接口电路,并对各个电路的设计给出了详细的介绍和技术参数。系统的软件部分介绍了系统应用程序的编写以及数据处理,并且介绍了系统与上位机通讯的实现过程。该系统的开发充分利用了嵌入式实时操作系统的可裁剪性、可移植性以及多任务的特点,不仅有效地提高了数据采集的精度,还提高了整个系统的抗干扰性和实时性。实验结果表明,本文介绍的基于ARM的大气数据计算机的系统方案合理有效,具有较好的实时性以及可靠性,基本上满足了对于系统设计的需要。同时本文最后也提出了本系统设计的不足之处以及改进思路,为课题的深一步研究做好了准备。