[发明专利]一种集爬升-巡航-下降为整体的航时性能优化方法

权利要求书

1.一种集爬升-巡航-下降为整体的航时性能优化方法，步骤为：

a.单一重量下的巡航策略选择：通过单一重量下的巡航性能计算分析，选取不同高度和不同重量下的最优航时巡航策略；

b.爬升段策略的选择：将爬升区间的爬升和平飞性能数据整体计算和优化，得到爬升区间的最优航时爬升策略；

c.下降段策略的选择：将下降区间的下降和平飞性能数据整体计算和优化，得到下降区间的最优航时下降策略；

d.整体巡航段策略选择：分别通过累加爬升区间和下降区间的耗油，得到整个爬升段和下降段的耗油前后夹逼，计算出巡航段的油量，然后，划分不同的油量区间，进行整个巡航段的航时优化，得到最优巡航策略的航时；

e.综合爬升-巡航-下降策略完成航时性能的优化：分别通过累加爬升区间和下降区间的航时，得到整个爬升段和下降段的航时；将爬升段、巡航段和下降段的航时分段累加得到整个飞行剖面的最优航时；

其中：

所述爬升区间策略选择为：

a)选择高度优化区间△H_爬；

b)在高度区间范围内，计算不同爬升速度下，爬升该高度区间的飞行时间；

c)选取爬升区间内最长的飞行时间作为该高度区间的基准时间，记为T_max爬，其他爬升策略下，需要通过爬升+平飞的策略，达到T_max爬可得：

T_max爬=T_1爬+T_2爬

其中，T_1爬为爬升的飞行时间，T_2爬为平飞的飞行时间；

d)选取最优航时的爬升速度：

用不同的爬升策略，爬升/爬升+平飞，以达到T_max爬，求得每种爬升策略达到该飞行时间的平均小时耗油量，选取最小的平均小时耗油量对应的爬升策略为该高度区间的最优航时爬升策略，对应的爬升速度即为当前高度区间最优航时的爬升速度；

所述下降区间策略选择为：

平飞+下降和下降两种方式，

a)选择高度优化区间△H_降；

b)在高度区间内，计算不同的下降速度情况下，下降该高度区间的飞行时间；

c)选取下降区间内最长的飞行时间作为该高度区间范围的基准飞行时间，记为T_降max，其他下降策略下，需要通过平飞+下降的策略，达到T_降max可得：

T_降max=T_1降+T_2降

其中，T_1降为下降的飞行时间，T_2降为平飞的飞行时间；

d)选取最优航时的下降速度：

以最长飞行时间T降max为基准飞行时间，用不同的下降策略，下降/平飞+下降，以达到该时间，求得每种下降策略达到该时间的平均小时耗油量，选取最小的平均小时耗油量对应的下降策略为该高度区间的最优下降策略，对应的下降速度即为当前高度区间最优航时下降速度；

选取每个高度区间最优航时的下降速度，即形成高度区间-下降速度的二维矩阵，该矩阵即为最优航时剖面的下降策略。

2.根据权利要求1所述一种集爬升-巡航-下降为整体的航时性能优化方法，其特征在于，所述单一重量下的巡航段策略选择为：

将巡航油量分为n段，n为变量，即得到不同的重量，每个重量下的小时耗油量计算公式为：

其中，为小时耗油量，△W_巡为巡航油耗，△T_巡为巡航时间；

形成高度-重量-巡航速度下的三维小时耗油量矩阵选出不同高度和重量下的最小小时耗油量，该小时耗油量对应的速度，即为该重量和高度下的最优久航速度。

3.根据权利要求2所述一种集爬升-巡航-下降为整体的航时性能优化方法，其特征在于，对重量变化，通过内部插值法，得到不同重量的小时耗油量。

4.根据权利要求1所述一种集爬升-巡航-下降为整体的航时性能优化方法，其特征在于，所述选取每个高度区间最优航时的爬升速度，即形成高度区间-爬升速度的二维矩阵，该矩阵即为最优航时剖面的爬升策略。