[发明专利]一种载人离心机姿态运动误差分类的过载、姿态模拟方法

权利要求书

1.一种载人离心机姿态运动误差分类的过载、姿态模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、参数初始化：初始化迭代计数n,初始化离心机各物理轴运动角度Φ_n、θ_n、Ψ_n及角速度dΦ_n、dθ_n、dΨ_n；

步骤二、获取模拟飞机的六自由度运动参数G_xa、G_ya、G_za、w_xa、w_ya、w_za，它们依次为前后、左右、头足方向过载，以及滚转、俯仰、偏航方向角速度，经数据处理合加速度

步骤三、解算纯过载模拟时的各轴运动角度及角速度；

步骤四、依据主轴到座舱的转动顺序，计算离心机座舱相对大地坐标系的运动角速度w_xc、w_yc、w_zc；w_xc、w_yc、w_zc分别为离心机座舱相对大地坐标系的滚转、俯仰、偏航方向角速度；

步骤五、对比飞机转速方向w_xa与离心机座舱的滚转方向转速w_xc，若w_xa×w_xc≥0，则令x＝1，否则x＝-1；

步骤六、对比飞机转速方向w_ya与离心机座舱的俯仰方向转速w_yc，若w_ya×w_yc≥0，同向则令y＝1，否则y＝-1；

步骤七、选择算法分支，并执行相应算法；如果x＝y＝1，则执行算法1；如果x＝1，y＝-1，则执行算法2，如果x＝-1，y＝1，则执行算法3，如果x＝-1，y＝-1，则执行算法4；

步骤八、判断是否停止，若是则停止计算，输出包含主轴转速及各姿态轴运动参数计算结果cmd＝[w_m(n+1) Φ_(n+1) θ_(n+1)]′给离心机运动平台；若否，则迭代计数n＝n+1，进入步骤二；

所述的算法1为：按照以下公式得到新的转速和转角：各轴解算结果均采用步骤二算法结果；

算法2为：按照以下公式得到新的转速和转角：主轴解算如步骤二，俯仰和滚转位置按照下式计算；

算法3为：主轴解算如步骤二，俯仰和滚转位置按照下式计算；

算法4为：

a计算离心机主轴转速Δt为计算周期；

b依据下式计算线加速度G_tc、G_rc和G_vc；

c依据下式计算新的离心机滚转和俯仰轴角度和

d依据下式计算新的离心机滚转和俯仰轴角；

2.根据权利要求1所述的一种载人离心机姿态运动误差分类的过载、姿态模拟方法，其特征在于，所述的解算纯过载模拟时的各轴运动角度及角速度包括如下过程：

根据飞机加速度与重力加速度矢量合成，计算得到离心机主轴转速式中w_m为离心机主轴转速；g为重力加速度，r为离心机有效半径，即计算过载所在位置到回转轴线的距离；

依据计算得到的主轴转速，计算得到离心机转臂端头的线加速度G_tc、G_rc和G_vc；

依据计算得到的离心机转臂坐标系下加速度和飞机的线加速度，计算纯过载模拟时，离心机滚转和俯仰轴角度

3.根据权利要求1所述的一种载人离心机姿态运动误差分类的过载、姿态模拟方法，其特征在于，所述的依据主轴到座舱的转动顺序，计算离心机座舱相对大地坐标系的运动角速度w_xc、w_yc、w_zc；包括如下过程：

建立分别从离心机滚转轴、俯仰轴和偏航轴到离心机座舱的坐标转换矩R₁、R₂、R₃；

依据步骤二解算得到的转速，按照下式计算座舱相对大地坐标系的运动角速度；

其中分别滚转、俯仰和偏航轴角速度；w_xc、w_yc、w_zc分别为离心机座舱相对大地坐标系的滚转、俯仰、偏航方向角速度。