[发明专利]一种数字对抗仿真环境下的亚音速飞行器快速建模方法在审
申请号: | 202211367666.1 | 申请日: | 2022-11-03 |
公开(公告)号: | CN115933431A | 公开(公告)日: | 2023-04-07 |
发明(设计)人: | 王玥;刘鑫渝;李瀚宇;李柯绪;刘劲涛 | 申请(专利权)人: | 北京理工大学 |
主分类号: | G05B17/02 | 分类号: | G05B17/02 |
代理公司: | 北京理工大学专利中心 11120 | 代理人: | 高会允 |
地址: | 100081 *** | 国省代码: | 北京;11 |
权利要求书: | 查看更多 | 说明书: | 查看更多 |
摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 数字 对抗 仿真 环境 亚音速 飞行器 快速 建模 方法 | ||
1.一种数字对抗仿真环境下的亚音速飞行器快速建模方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:确定待建模飞行器的基本参数和气动布局并形成数据文档;
步骤2:对飞行器进行动力学建模,得到动力学模块,该飞行器动力学模块的方程组使用六自由度数值计算方程组,并开放气动力输入接口,输出各动力学参数值;
步骤3:对飞行器进行气动力的简化建模,将气动力简化为作用在质心上的升力、侧向力、阻力,气动力矩简化为绕飞行器坐标系下各轴的滚转力矩、俯仰力矩和偏航力矩;针对简化后的参数进行制表后,则形成气动模块;此气动模块的输出与步骤2的气动力输入接口连接,以对动力学模块产生影响;
步骤4:建立控制模块,所述控制模块用于对所述飞行器动力学模块中的法向过载、侧向过载以及滚转角进行控制,通过调整控制系统参数,对上述三值进行稳定控制,从而控制整个飞行器动力系统;
此时对模型整体进行参数整定和调试,使各参数符合待建模飞行器的真实飞行时物理参数变化范围;将控制模块接入步骤3所述飞行器气动模块中;
步骤5:建立姿态控制模型,在步骤4的基础上嵌套姿态控制外环系统,对飞行器姿态进行直接控制;
步骤6:对于有制导需求的飞行器,加入合适的制导律,包括固定翼飞行器的稳定巡航制导律,与自动航向调整制导律,建模得到制导模块;将所述制导模块接入步骤4构建的所述控制模块,生成相应的控制量;
步骤7:构建环境解算模型,在数字仿真中,对环境进行实时解算,环境解算模块输出的参数送入启动模块和动力学模块,以辅助进行参数解算;
步骤8:确定模型整体的输入输出接口与通讯格式,进行整体调试,若整体调试仍不合理,需修改步骤3的飞行器气动模型,并重复步骤3至步骤8。
2.如权利要求1所述的一种数字对抗仿真环境下的亚音速飞行器快速建模方法,其特征在于,所述数据文档,具体包括:质量、飞行速度范围、气动布局、发动机推力范围、通信频率以及大气环境参数矩阵;
所述气动布局包括翼展、翼型、飞行器主体结构参数和部件安装位置。
3.如权利要求1或2所述的一种数字对抗仿真环境下的亚音速飞行器快速建模方法,其特征在于,所述飞行器动力学模块的方程组使用六自由度数值计算方程组,具体为:
其中:m为飞行器质量;V为飞行器的飞行速度矢量;t为时刻;α为飞行器攻角;β为飞行器侧滑角;γ为飞行器滚转角;γv为飞行器速度倾斜角;(X、Y、Z)为飞行器气动力矢量,X、Y、Z分别为飞行器启动外形产生的阻力、升力和侧向力;g为重力加速度;θ为飞行器速度矢量与定义惯性系水平面的夹角;P为飞行器发动机推力矢量;(Jx,Jy,Jz)为飞行器坐标系各轴转动惯量;(Mx,My,Mz)为飞行器力矩矢量,Mx,My,Mz分别为滚转力矩、偏航力矩和俯仰力矩;(ωx,ωy,ωz)为飞行器坐标系各轴角速度;mc为飞行器单位时间的质量损失;θ为飞行器俯仰角;ψ为飞行器偏航角。
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于北京理工大学,未经北京理工大学许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服】
本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/202211367666.1/1.html,转载请声明来源钻瓜专利网。
- 上一篇:一种即插式气制动管路快插接头
- 下一篇:全光纤三维断层扫描系统