[发明专利]一种用于直升机工程模拟器的实时风场建模方法

权利要求书

1.一种用于直升机工程模拟器的实时风场建模方法，其特征在于，包括：

步骤1，对训练区域风场数据进行处理，包括：对所述训练区域风场数据的大批量风场数据进行划分，得到风场模型数据库；所述训练区域风场数据包括：基础训练区域风场数据和典型特征训练区域风场数据；

步骤2，对影响直升机工程模拟器试验效果的典型特殊风场进行建模，得到典型特殊风场模型；

步骤3，根据直升机所在位置，在风场模型数据库进行查找直升机周边的流场数据点，并通过加权插值得到直升机所在位置处的流场情况，从而得到用于直升机工程模拟器的实时风场模型。

2.根据权利要求1所述的用于直升机工程模拟器的实时风场建模方法，其特征在于，所述步骤1包括：

步骤11，建立训练区域三维模型，根据训练区域三维模型计算出所述训练区域风场数据作为基础数据库，所述训练区域风场数据由多个大文件的数据内容组成；

步骤12，将每个所述大文件划分成多个小文件，并在每个小文件中以二进制方式存储相同大小的风场数据，由所述多个小文件形成所述风场模型数据库；其中，划分小文件的标准为：将建立训练区域三维模型时的计算域划分为大小相同的多个小区域，所述计算域为长方体，划分出的多个小区域分别对应一个小立方体，并把位于小立方体中的风场数据单独的存储在一个小文件中。

3.根据权利要求2所述的用于直升机工程模拟器的实时风场建模方法，其特征在于，所述典型特殊风场模型包括：紊流模型、阵风模型、风切变模型；且每个典型特殊风场模型包括以下两种触发模式，即时触发模式和条件触发模式。

4.根据权利要求3所述的用于直升机工程模拟器的实时风场建模方法，其特征在于，所述步骤2中，所述紊流模型的建立方式为：

选取德莱顿紊流模型作为紊流模型，所述紊流模型的传递函数中的流尺度和紊流强度是高度的函数，从而获得不同高度下的紊流尺度和紊流强度；

所述步骤2中，所述阵风模型的建立方式为：

对待建立的阵风模型的剖面几何形状进行分类，剖面几何形状的类型包括：矩形、梯形、三角形、正弦形和余弦形；

根据直升机工程模拟器的使用需求，选取至少一种类型的剖面几何形状的组合模型作为阵风模型；

所述步骤2中，所述风切变模型的建立方式为：

根据风切变事故的分析统计，建立的风切变模型为，包括逆风/顺风、侧风、垂直风及水平漩涡的全三维微下击暴流风切变模型。

5.根据权利要求4所述的用于直升机工程模拟器的实时风场建模方法，其特征在于，所述步骤3包括：

步骤31，根据直升机所在位置，确定出空气流场计算域中该直升机所在的小区域；

步骤32，查找到存储有该小区域中流场数据对应的小文件；

步骤33，提取出直升机距离在预设阀值以内的流场数据对应的小文件中的数据点；

步骤34，根据所提取数据点分别与直升机的距离，每个数据点的风速，加权插值得到直升机所在位置处的流场情况。

6.根据权利要求5所述的用于直升机工程模拟器的实时风场建模方法，其特征在于，所述步骤3通过双线程并行执行，其中一个线程为定位查找线程，另一个线程为预先加载线程；

所述定位查找线程，用于根据步骤31～步骤34的方式查找得到直升机位置处的流场情况；

所述预先加载线程，用于将直升机附近区域的流场数据预先加载到缓存中，从而在直升机下次改变位置后，使得定位查找线程直接从缓存中进行定位查找，得到直升机当前位置处的流场情况。

7.根据权利要求6所述的用于直升机工程模拟器的实时风场建模方法，其特征在于，还包括：

步骤4，对实时风场模型进行数据管理和调度，包括：数据传输和模型控制。

8.根据权利要求7所述的用于直升机工程模拟器的实时风场建模方法，其特征在于，

所述数据传输是指：所述实时风场模型对外进行数据交互；

所述模型控制是指：所述实时风场模型内部模型控制及数据交互，并且可接收外部控制命令。