[发明专利]一种综合性人机闭环系统建模及验证方法

说明书

一种综合性人机闭环系统建模及验证方法属于飞行试验技术领域，本发明根据驾驶员在临近边界飞行时的操纵特点，建立临近边界飞行人机系统模型，和以往通用的人机闭环瞄准模型综合在一起，构成一种新型综合性人机系统模型，解决了单一瞄准跟踪模型在临近边界操纵类事件中应用的不足，可对人机系统中瞄准跟踪特性和边界操纵特性进行连续、完整的预测、分析，填补了临近边界响应操纵事件人机系统建模和验模的空白。

技术领域

本发明一种综合性人机闭环系统建模及验证方法属于飞行试验技术领域。

背景技术

人机系统模型通常由驾驶员操纵模型、飞机系统模型等组成，在飞机操纵品质设计与研究中起着重要的作用，人机系统模型的正确性和适用性直接影响对飞机操纵品质的预判。截止目前，典型的人机系统模型为瞄准跟踪模型，已在操纵品质研究、人机耦合振荡(PIO)趋势预测等方面获得广泛应用。然而，随着技术的发展和更深入的研究，瞄准跟踪模型的基本原理在解释PIO事件的全程和新型边界响应操纵振荡事件中，出现了与驾驶员感觉和经历不符现象；同时，已有的PIO趋势预测/设计准则又不能完全阻止PIO和类似振荡事件的发生。

发明内容

本发明的目的：本发明建立能够代表瞄准跟踪和边界反应操纵中驾驶员操纵行为的模型和操纵模式转换逻辑模型，弥补现有瞄准跟踪模型在表达临近边界时驾驶员操纵行为的不足，建立可用于人机闭环操纵品质预测的综合性人机系统模型。

本发明的技术方案：一种综合性人机闭环系统建模及验证方法，基于平视信息显示系统而实现，所述方法包括以下步骤：

步骤1：建立人机闭环系统综合模型架构：人机闭环系统综合模型架构包含驾驶员操纵方式逻辑判断模型、驾驶员操纵模型、飞机模型、人机系统反馈模型四个部分，其中驾驶员操纵模型包含边界反应操纵模型、瞄准跟踪模型；所述边界反应操纵模型的边界反馈增益K_b由临近边界速度V_b、临近边界时间t_b、最大临近边界时间t_bmax、最小临近边界时间t_bmin、最大驾驶员增益K_bmax决定；瞄准跟踪模型为由指令增益K_pp、速率反馈增益K_r构成的通用模型；飞机模型为经过试飞数据校准后的模型；人机系统反馈模型为单位反馈模型；