[发明专利]一种估计平流层飞艇飞行性能参数的方法和系统

权利要求书

1.一种估计平流层飞艇飞行性能参数的方法，其特征在于，

使所述飞艇进入稳定盘旋飞行状态；

获取所述飞艇的地速、姿态信息和位置信息；

根据所述飞艇的地速、姿态信息和位置信息，估计所述飞艇的飞行性能参数，所述飞艇的飞行性能参数包括风速、空速、偏航操纵性能参数和纵、横向稳定性能参数；

所述风速、空速的计算过程包括：

根据所述风速、空速和地速的关系建立第一圆方程：

其中，(V_x,V_y)为艇载导航系统测出的地速，(W_x,W_y)为待估计的风速，V_a为待估计的空速；

利用盘旋飞行时测出的多个地速(V_xi,V_yi),i＝1,2,...n，通过圆拟合算法，计算待估计的风速(W_x,W_y)和待估计的空速V_a。

2.根据权利要求1所述的一种估计平流层飞艇飞行性能参数的方法，其特征在于，所述使所述飞艇进入稳定盘旋飞行状态包括：

固定所述飞艇的主桨转速和偏航控制量，使所述飞艇进入盘旋飞行状态；当所述飞艇的飞行高度的波动值小于预设值时，即认为所述飞艇进入稳定盘旋飞行状态。

3.根据权利要求1所述的一种估计平流层飞艇飞行性能参数的方法，其特征在于，所述通过圆拟合算法，计算待估计的风速(W_x,W_y)和待估计的空速V_a的步骤包括：

A、通过多个地速(V_xi,V_yi),i＝1,2,...n，定义中间参数

a＝2W_x，b＝2W_y，c＝V_a²-(W_x²+W_y²)

构造出最小二乘方程；

B、求解最小二乘方程，计算出a，b，c；

C、由a,b,c计算风速(W_x,W_y)，空速V_a。

4.根据权利要求1所述的一种估计平流层飞艇飞行性能参数的方法，其特征在于，所述偏航操纵性能参数包括：所述飞艇的盘旋半径、盘旋周期、盘旋角速度；所述偏航操纵性能参数的计算过程包括：

根据所述飞艇的盘旋轨迹，建立第二圆方程

[(x-W_xt)-x₀₀]²+[(y-W_yt)-y₀₀]²＝R²

其中，(W_x,W_y)为风速，(x₀₀,y₀₀)为初始时刻圆心的位置，(x,y)为艇载导航系统测出的飞艇位置,R为待估计的飞艇的盘旋半径，t为时间；

从所述飞艇的盘旋轨迹上选取一系列点(x_i,y_i,t_i),i＝1,2,...，通过圆拟合算法，计算待估计的飞艇的盘旋半径R。

5.根据权利要求4所述的一种估计平流层飞艇飞行性能参数的方法，其特征在于，所述盘旋周期、盘旋角速度通过以下公式进行计算：

其中，ω为盘旋角速率，T_circle为盘旋周期。