[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

说明书

本发明提供了一种用于直升机工程模拟器的实时风场建模方法，包括：对训练区域风场数据进行处理，包括：对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；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；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；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。本发明的技术方案解决了现有主桨毂中央件的疲劳试验方式，难以保证主桨毂中央件的桨毂中心和支臂对接面的载荷同时满足试验要求的问题。

技术领域

本发明涉及但不限于飞行仿真技术领域，尤指一种用于直升机工程模拟器的实时风场建模方法。

背景技术

直升机工程模拟器研制主要目的是，在直升机研制初期为飞行品质、控制律设计、航电设计等提供验证平台，并为驾驶员提供逼真的操作环境，使驾驶员在型号首飞前熟练飞行操作和故障处置程序，降低首飞风险。

实时风场模型是直升机工程模拟器研制的重要组成部分，主要为直升机工程模拟器提供起降、飞行过程中所需的实时风场，实时风场模型由基础区域风场、特殊风场、典型特征风场等组成。实时风场贯穿在直升机工程模拟器试验全过程中，尤其涉及到飞行品质试验、控制律设计试验等和直升机气动特性紧密相关的试验过程中，实时风场的仿真效果直接影响试验结果评定。

目前国内尚无针对直升机工程模拟器风场建模技术的相关规范研究，对于飞行训练模拟器来说，与风场相关的研究也主要集中在部分典型特殊风场建模、部分典型起降特征风场建模等方面，无法满足直升机工程模拟器实时风场建模的需求。目前的风场建模方式缺乏统一的标准、且以主观功能性评价为主，这种风场建模方式严重制约了国内直升机工程模拟器的风场建模效果。

发明内容

本发明的目的是：本发明实施例提供一种用于直升机工程模拟器的实时风场建模方法，以解决现有风场建模方式，缺乏统一的标准、且以主观功能性评价为主，从而导致严重制约了国内直升机工程模拟器的风场建模效果的问题。

本发明的技术方案是：本发明提供了一种用于直升机工程模拟器的实时风场建模方法，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。

可选地，如上所述的用于直升机工程模拟器的实时风场建模方法中，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。

可选地，如上所述的用于直升机工程模拟器的实时风场建模方法中，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。

可选地，如上所述的用于直升机工程模拟器的实时风场建模方法中，所述步骤2中，所述紊流模型的建立方式为：