[发明专利]双发舰载飞机单发停车的安全着舰控制方法

权利要求书

1.一种双发舰载飞机单发停车的飞行状态模拟方法，其特征在于，该方法在正常双发飞机飞行状态的基础上，分别对飞行速度、俯仰角速度、滚转角速度和偏航角速度的飞行状态变量上增加不同的常值干扰，从而得到双发飞机单发失效情况下的飞行状态，具体按照以下公式：

式中，ΔV，Δp，Δq，Δr分别为飞行速度V、滚转角速度p、俯仰角速度q、偏航角速度r的增量，m为飞机质量，T为单台发动机的推力，I_x为飞机刚体绕机体坐标系x轴的转动惯量，I_z为飞机刚体绕机体坐标系z轴的转动惯量，I_xz为惯性积，推力作用点在机体坐标系中的坐标为(l_x，l_y，l_z)。

2.一种双发舰载飞机单发停车的安全着舰控制方法，所述双发舰载飞机的控制系统包括正常状态飞行控制系统及单发停车飞行控制系统；当出现单发停车故障时，舰载飞机的飞行控制由正常状况下的飞行控制系统切换至单发停车飞行控制系统，其特征在于，所述单发停车飞行控制系统包括重构的纵向控制系统、横向控制系统，其中，

所述纵向控制系统包括分别用于控制着舰过程中飞机飞行高度和飞行速度的高度控制回路、速度控制回路；高度控制回路包括高度控制器、俯仰姿态控制器、俯仰阻尼器和升降舵回路，速度控制回路包括速度控制器、油门伺服回路；

高度控制回路通过对升降舵回路进行控制实现飞行高度的控制，具体按照以下控制律，

Δδe=Gδe(s)[Kθ((KHP+KHIsKHDs)(ΔHc-ΔH)-Δθ)-KqΔq],]]>

式中，ΔH_c为给定高度差信号，ΔH为实际飞行高度差信号，Δδ_e为升降舵偏角增量，Δθ为俯仰姿态角增量，Δq为俯仰角速度增量，为高度控制回路PID控制参数，K_θ，K_q为姿态控制参数，为升降舵回路的传递函数，s为复变量。

速度控制回路通过油门杆开度大小实现控制飞行速度，具体按照以下控制律，

ΔδT=GδT(s)(KVP+KVIs+KVDs)(ΔVc-ΔV),]]>

式中，Δδ_T为油门开度增量，ΔV_c为速度控制回路指令信号，ΔV为速度增量，为速度控制器的PID控制参数，为油门伺服回路传递函数，s为复变量。

所述横向控制系统包括分别用于控制着舰过程中飞机方向舵偏角和副翼偏角的侧向偏离控制回路、滚转姿态控制回路；侧向偏离控制回路包括侧向偏离控制器、偏航姿态控制器、偏航阻尼器和方向舵回路；滚转姿态控制回路包括滚转姿态控制器、滚转阻尼器和副翼舵回路；

侧向偏离控制回路通过对方向舵回路的控制实现侧向偏离速度的控制，具体按照以下控制律，

式中，δ_r为方向舵偏角，r为偏航角速度，K_r，K_ψ表示偏航姿态回路控制参数，表示横向回路控制参数，为侧向偏离速度，ψ为偏航角，为方向舵回路传递函数，s为复变量；

滚转姿态控制回路通过对副翼回路的控制实现滚转姿态的控制，具体按照以下控制律，

δa=Gδa(s)[-Kpp+(-KφP-KφI1s)φ],]]>

式中，δ_a为副翼偏角，p为滚转角速度，为滚转姿态回路控制参数，φ为滚转角，为副翼舵回路传递函数，s为复变量。