[发明专利]一种含舰尾气流补偿的舰载机自动着舰复合控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含舰尾气流补偿的舰载机自动着舰复合控制方法，属于飞行控制技术领域。

背景技术

舰载机作为航母的主要攻击力量，其关键技术是如何保障其在十分恶劣的着舰环境下安全、准确着舰。舰载机在着舰时为了减小与航母甲板的啮合速度，通常要求航母以一定航速逆风行驶。航母在顶风行驶时，通过甲板上方的气流会在舰尾发生突变，形成舰尾流。当舰载机飞过该片区域时，其飞行品质会急剧恶化，最严重的舰尾流干扰会超出飞机的性能边界，进而导致其无法安全着舰，所以着舰时的舰尾流扰动是着舰误差的一个重要来源。舰载机在着舰前的最后20秒发生飞行事故的概率非常高，即使最优秀的飞行员也不能保证每次舰载机都能在舰尾流干扰等不利因素的影响下安全着舰，因此，研究设计具有看舰尾流干扰的舰载机自动着舰控制系统具有重要的意义。

舰载机着舰一般采用下滑道跟踪着舰，舰载机截获合适的下滑道后，可以提前知道所有的下滑道信息。目前，针对含舰尾气流抑制的舰载机自动着舰的研究，国内外学者研究的重点都是利用当前信息进行反馈控制来设计控制律。而舰载机在下滑过程中下滑道轨迹信息均为可预见信息，但国内外学者没有利用这些可预见的未来信息对舰载机进行前馈控制。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种含舰尾气流补偿的舰载机自动着舰复合控制方法，利用下滑道轨迹的现在和未来信息对舰载机进行复合控制，实现对下滑道高度的跟踪和有效的抑制和消除侧向偏移，同时实现对舰尾流的抑制。

本发明为解决其技术问题采用如下技术方案：

一种含舰尾气流补偿的舰载机自动着舰复合控制方法，包括以下步骤：

(1)采用前馈控制和反馈控制相结合的控制方法对升降舵通道进行控制：利用可预见的理想下滑高度Δr_x、可预见的理想下滑高度的信息存储值Δx_p、目标飞行高度指令ΔH_c以及舰尾流干扰的纵向分量Δw_lon进行前馈控制；以当前俯仰角增量Δθ、俯仰角速率增量Δq和舰载机飞行高度增量ΔH信息作为反馈信号，其中高度采用PID控制，以当前下滑道高度作为目标高度指令，升降舵通道的计算方法如下：

首先将飞机的纵向状态方程离散化，得到飞机的纵向离散化模型：

      Σlon:Δxblon(k+1)=AblonΔxblon(k)+B1blonΔwblon(k)+B2blonΔublon(k)Δh(k+1)=AeblonΔxblon(k)+Δh(k)Δxp(k+1)=AplonΔxp(k)+BplonΔrx(k)Δher(k)=Δh(k)-CpΔxp(k)---(1)]]>