[发明专利]一种无人机飞行剖面快速高精度仿真方法

说明书

本申请属于飞行力学技术领域，特别涉及一种无人机飞行剖面快速高精度仿真方法。包括步骤一、构建仿真计算模型，对所述仿真计算模型进行参数初始化，并定义飞行剖面仿真计算结束位置；步骤二、获取无人机当前的飞行状态参数，所述飞行状态参数包括位置参数；步骤三、判断所述飞行状态参数是否到达飞行剖面仿真计算结束位置，如果是，则结束，否则继续；步骤四、根据所述飞行状态参数中的位置参数，获取当前的飞行阶段；步骤五、根据当前的飞行阶段确定飞行约束方式，并基于平台的能力特点计算时间步长；步骤六、所述仿真计算模型根据时间步长计算得到当前的飞行状态参数；步骤七、返回步骤二，直至满足结束条件。本申请提高了计算精度和计算效率。

技术领域

本申请属于飞行力学技术领域，特别涉及一种无人机飞行剖面快速高精度仿真方法。

背景技术

常规无人机的飞行剖面主要包含爬升、巡航、下滑三个阶段，各阶段的飞行方式及平台能力特点对仿真步长要求不同，导致了小步长下计算速度慢，大步长下计算精度低的问题，甚至引起系统发散。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

发明内容

本申请的目的是提供了一种无人机飞行剖面快速高精度仿真方法，以解决现有技术存在的至少一个问题。

本申请的技术方案是：

一种无人机飞行剖面快速高精度仿真方法，包括：

步骤一、构建仿真计算模型，对所述仿真计算模型进行参数初始化，并定义飞行剖面仿真计算结束位置；

步骤二、获取无人机当前的飞行状态参数，所述飞行状态参数包括位置参数；

步骤三、判断所述飞行状态参数是否到达飞行剖面仿真计算结束位置，如果是，则结束，否则继续；

步骤四、根据所述飞行状态参数中的位置参数，获取当前的飞行阶段；

步骤五、根据当前的飞行阶段确定飞行约束方式，并基于平台的能力特点计算时间步长；

步骤六、所述仿真计算模型根据时间步长计算得到当前的飞行状态参数；

步骤七、返回步骤二，直至满足结束条件。

可选地，步骤一中，所述对所述仿真计算模型进行参数初始化，包括对位置参数、高度参数、速度参数、油量参数、轨迹角参数、小时耗油量参数的初始化。

可选地，步骤四中，所述飞行阶段包括爬升阶段、巡航阶段、下滑阶段。

可选地，步骤五中，所述根据当前的飞行阶段确定飞行约束方式，并基于平台的能力特点计算时间步长包括：

当前的飞行阶段为爬升阶段时，所述飞行约束方式为步长上的高度变化不超过h1；

基于平台的能力特点计算得到时间步长为dt＝h1/abs(Vy1)，其中，abs()是取绝对值的函数，Vy1是上一周期仿真计算达到的高度点的飞机爬升率。

可选地，步骤五中，所述根据当前的飞行阶段确定飞行约束方式，并基于平台的能力特点计算时间步长包括：

当前的飞行阶段为巡航阶段时，所述飞行约束方式为步长上的油量变化不超过dm；

基于平台的能力特点计算得到时间步长为dt＝dm/Qc，其中，Qc是上一周期仿真计算结束的飞机巡航耗油率。

可选地，步骤五中，所述根据当前的飞行阶段确定飞行约束方式，并基于平台的能力特点计算时间步长包括：

当前的飞行阶段为下滑阶段时，所述飞行约束方式为步长上的高度变化不超过h2；