[发明专利]一种用于空中加油的受油机前扰波建模方法

摘要

本发明公开了一种用于空中加油的受油机前扰波建模方法，属于空中加油技术领域。本发明包括：通过计算流体力学CFD仿真，得到受油机机头附近速度流场数据；以多项式的函数形式用最小二乘法拟合出速度分别沿空间三个轴向上的分布规律，研究一维的速度与位置的函数关系；根据一维函数关系推测速度在机头横截面上的二维表达式，用多项式进行拟合；用平面插值法求解出速度与三维位置坐标的解析表达式，并根据误差曲线来选择插值密度；最后根据标准误差选择合适的插值方向。本发明方法可以有效弥补无人机前扰波建模现有方法过于复杂，模型不精确等问题，计算量小，结果较为精确，对于其他机型的无人机，均可采用本方法进行前扰波建模。

主权项

一种用于空中加油的受油机前扰波建模方法，其特征在于，包括步骤：步骤一：进行受油机前扰波CFD仿真，仿真获取三维空间中坐标点(x,y,z)对应的三维速度值(vx,vy,vz)；步骤二：用多项式拟合一维的速度与位置的函数关系；对任一坐标轴上的速度v，用多项式分别拟合该速度v随每一轴上位置变化的关系；多项式拟合表达式为：其中ck为待定系数，n为最高次项，t＝x,y,z；步骤三：在一维的速度与位置的函数关系基础上，进行二维的平面拟合；对任一坐标轴上的速度v，在tr平面的多项式拟合表达式为：其中，r＝x,y,z，t≠r；p,q分别为步骤二中确定的在t轴方向和r轴方向拟合多项式的阶数；cpq为待定系数；步骤四：基于步骤三得到的二维平面拟合表达式，选用插值法来得到三维空间中的解析表达式；三维空间的三个轴向对应三个插值方向，分别进行计算；对任一坐标轴上的速度v，设步骤三计算得到t轴方向上的两个相邻的平行二维平面对应的v取值分别为vd和vu，则利用线性插值计算速度v与所述两个相邻的平行二维平面之间的点的关系，表达式如下：v＝vd+(vu‑vd)(t‑td)/d其中，t是待计算点在t轴方向上的坐标值，td为其中一个二维平面在t轴方向上的坐标值，d为插值密度；步骤五：选取三个插值方向中平面拟合的标准误差最小的方向作为最合适的插值方向，对速度和坐标进行插值拟合。