[发明专利]基于气动耦合特性的飞行器姿态补偿控制方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及航空航天领域，尤其涉及一种基于气动耦合特性的飞行器姿态补偿控制方法和装置。

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运动。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特性、运动耦合特性和气动耦合特性；目前，对于面对称飞行器的三个通道之间的气动耦合特性往往只进行定性分析，缺乏对通道间的气动耦合特性的交联影响的较为准确的量化分析；自然无法根据量化的气动耦合特性的交联影响对飞行器进行补偿控制。而根据量化的气动耦合特性的交联影响对飞行器进行补偿控制，有助于对飞行器的控制更为准确、可靠。

因此，有必要提供一种基于气动耦合特性的飞行器姿态补偿控制方法和装置，以更为准确、可靠地控制飞行器。

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基于气动耦合特性的飞行器姿态补偿控制方法和装置，以更为准确、可靠地控制飞行器。

本发明的技术方案根据一个方面，提供了一种基于气动耦合特性的飞行器姿态补偿控制方法，包括：

将针对所述飞行器的滚动通道内的滚动舵的舵面偏转指令值δ_γc乘以后，得到补偿值δ_ψb；

运用补偿值δ_ψb对所述飞行器的偏航通道内的偏航舵的舵面偏转指令值δ_ψc进行补偿后，得到补偿后的偏航舵的舵面偏转指令值；

将补偿后的偏航舵的舵面偏转指令值输入到所述飞行器的偏航通道的伺服系统，用以输出控制所述飞行器的偏航通道的力矩；

其中，是所述滚动舵的单位舵面偏转角引起的偏航通道的力矩的改变量；

是所述偏航舵的单位舵面偏转角引起的偏航通道的力矩的改变量。

进一步，所述基于气动耦合特性的飞行器姿态补偿控制方法，还包括：

将针对所述偏航舵的舵面偏转指令值δ_ψc乘以后，得到补偿值δ_γb；

运用补偿值δ_γb对所述滚动舵的舵面偏转指令值δ_γc进行补偿后，得到补偿后的滚动舵的舵面偏转指令值；

将补偿后的滚动舵的舵面偏转指令值输入到所述飞行器的滚动通道的伺服系统，用以输出控制所述飞行器的滚动通道的力矩；

其中，是所述偏航舵的单位舵面偏转角引起的滚动通道的力矩的改变量；

是所述滚动舵的单位舵面偏转角引起的滚动通道的力矩的改变量。

本发明的技术方案根据另一个方面，还提供了一种基于气动耦合特性的飞行器姿态补偿控制方法，包括：

将针对所述所述飞行器的偏航通道内的偏航舵的舵面偏转指令值δ_ψc乘以后，得到补偿值δ_γb；

运用补偿值δ_γb对所述飞行器的滚动通道内的滚动舵的舵面偏转指令值δ_γc进行补偿后，得到补偿后的滚动舵的舵面偏转指令值；

将补偿后的滚动舵的舵面偏转指令值输入到所述飞行器的滚动通道的伺服系统，用以输出控制所述飞行器的滚动通道的力矩；

其中，是所述偏航舵的单位舵面偏转角引起的滚动通道的力矩的改变量；

是所述滚动舵的单位舵面偏转角引起的滚动通道的力矩的改变量。

进一步，所述基于气动耦合特性的飞行器姿态补偿控制方法，还包括：

将针对所述飞行器的滚动通道内的滚动舵的舵面偏转指令值δ_γc乘以后，得到补偿值δ_ψb；

运用补偿值δ_ψb对所述飞行器的偏航通道内的偏航舵的舵面偏转指令值δ_ψc进行补偿后，得到补偿后的偏航舵的舵面偏转指令值；

将补偿后的偏航舵的舵面偏转指令值输入到所述飞行器的偏航通道的伺服系统，用以输出控制所述飞行器的偏航通道的力矩；