[发明专利]飞行器姿态运动通道间惯性耦合特性的交联影响评估方法

说明书

技术领域

本发明涉及航空航天领域，尤其涉及一种飞行器姿态运动通道间惯性耦合特性的交联影响评估方法。

背景技术

飞行器在飞行过程中，其飞行姿态通常可以划分为滚动、偏航和俯仰三个姿态运动通道的角速度。对于轴对称飞行器，其三个通道之间的耦合很弱，因而可以将耦合对于轴对称飞行器的飞行姿态的影响作为随机小扰动，构建轴对称飞行器的小扰动气动力模型。目前，通常根据小扰动气动力模型，在轴对称飞行器内设置三个独立的姿态控制器，分别用于控制该飞行器俯仰通道、偏航通道和滚动通道的角速度。

然而，轴对称飞行器只是面对称飞行器的一个特例。飞行速度较高(例如超过5马赫)的飞行器通常采用面对称的气动布局，即为面对称飞行器，在其飞行过程中，其滚动、偏航和俯仰三个通道之间的耦合较强。通常通道间的耦合特性可以包括惯性耦合、运动耦合和气动耦合；目前，对于面对称飞行器的三个通道之间的惯性耦合特性往往只进行定性分析；缺乏对通道间的惯性耦合特性的交联影响的较为准确的量化分析。而基于更准确的通道间基于惯性耦合特性的交联影响的量化分析可以有助于根据量化的交联影响对飞行器进行补偿控制后，使得对飞行器的控制更为准确、可靠。

因此，有必要提供一种飞行器姿态运动通道间惯性耦合特性的交联影响评估方法，以更为准确地获悉通道间基于惯性耦合特性的交联影响。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷，本发明实施例提供了一种飞行器姿态运动通道间惯性耦合特性的交联影响评估方法，更为准确地获悉通道间基于惯性耦合特性的交联影响。

根据本发明技术方案的一个方面，提供了一种飞行器姿态运动通道间惯性耦合特性的交联影响评估方法，包括：

确定所述飞行器的偏航、俯仰通道的角速度；并

确定所述飞行器的滚动、偏航、俯仰通道的惯量，以及所述滚动通道与偏航通道之间的惯性积；

根据确定出的角速度、惯量和惯性积，计算出交联等效力矩，作为评估出的所述偏航、俯仰通道的角速度对所述滚动通道的角速度的耦合特性的交联影响。

较佳地，所述根据确定出的角速度、惯量和惯性积，计算出交联等效力矩具体为：

根据如下公式4，计算出

M~xc1=(Jy2+Jxy2-JyJz)JxJxJy-Jxy2ωy1ωz1]]>.............................(公式4)

其中，ω_y1、ω_z1分别表示所述飞行器的偏航、俯仰通道的角速度；J_x、J_y、J_z分别表示所述飞行器的滚动、偏航、俯仰三个通道的惯量；J_xy表示所述飞行器的滚动通道与偏航通道之间的惯性积。

进一步，所述飞行器姿态运动通道间惯性耦合特性的交联影响评估方法，还包括：

将根据如下公式5计算出的交联等效力矩作为评估出的所述俯仰通道的角速度对所述滚动通道的角速度的耦合特性的交联影响；