[发明专利]无总压测点的大气数据传感系统飞行参数解算方法及装置

说明书

本发明公开了一种无总压测点的大气数据传感系统飞行参数解算方法及装置，该方法包括：根据前一时刻的飞行参数组合以及预设的搜索区间设置参数确定当前时刻的飞行参数组合搜索区间；针对每个从飞行参数组合搜索区间中确定的飞行参数组合采用激波膨胀波法计算该飞行参数组合对应的各压力测点的压力预测值，并将计算得到的各压力测点的压力预测值与各压力测点的压力实测值进行比较，将与各压力测点的压力实测值整体偏差最小的各压力测点的压力预测值对应的飞行参数组合确定为当前时刻的飞行参数组合。本发明解决了因缺乏总压数据带来的难以对飞行参数进行解算的问题。

技术领域

本发明涉及一种无总压测点的大气数据传感系统(FADS)飞行参数解算方法，特别涉及一种可以用于头部多级压缩面外形飞行器在前缘总压不可测情况下的大气数据传感系统(FADS)飞行参数解算方法。

背景技术

大气层内飞行的飞行器对大气参数(包括来流静压、飞行马赫数、攻角和侧滑角等参数)的测量提出了迫切需求。目前各类飞行器上普遍采用空速管实现对大气参数的实时获取。通过感知布置于其上的一组测压点处的压力值，借助特定的算法或公式反算出所需的大气参数值。然而，当飞行速度进一步提高以致存在明显气动加热效应时(即热障现象)，传统布置于飞行器头部或翼梢的空速管测量方式已不再适用。通常做法是将飞行器的压力测点布置于表面适当选取的位置并采用内嵌式测压点，在飞行器表面不引入额外突起物。

一般而言，无论对于高速或低速飞行器，总压测点以其测量值受飞行器姿态角(攻角、侧滑角)影响很小的特点而备受青睐。仿真和飞行结果表明，总压测点压力值提供了关于飞行速度和来流静压的最直观信息，是大气数据传感系统中重要的原始数据输入量。当前大气参数传感系统的解算方法绝大多数是建立在有总压测点情形下的，对于无总压测点或总压测点不可用情形下的解算方法研究十分匮乏，且无总压算法精度和稳定性方面均不理想。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题中的至少一个，提出了一种无总压测点的大气数据传感系统飞行参数解算方法及装置。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种无总压测点的大气数据传感系统飞行参数解算方法，该方法包括：

根据前一时刻的飞行参数组合以及预设的搜索区间设置参数确定当前时刻的飞行参数组合搜索区间；

根据预设的飞行参数组合中各参数的搜索步长从当前时刻的飞行参数组合搜索区间中查找当前时刻的飞行参数组合，其中，在查找当前时刻的飞行参数组合过程中，针对每个根据所述搜索步长从所述飞行参数组合搜索区间中确定的飞行参数组合采用激波膨胀波法计算该飞行参数组合对应的各压力测点的压力预测值，并将计算得到的各压力测点的压力预测值与各压力测点的压力实测值进行比较，将与各压力测点的压力实测值整体偏差最小的各压力测点的压力预测值对应的飞行参数组合确定为当前时刻的飞行参数组合。

可选的，所述压力测点设置在飞行器上表面中心线上和/或飞行器下表面中心线上，各压力测点处的切线倾角不同。

可选的，各压力测点处的切线倾角之差大于等于2度。

可选的，所述飞行参数组合包括：马赫数、来流大气静压以及攻角。

可选的，所述针对每个根据所述搜索步长从所述飞行参数组合搜索区间中确定的飞行参数组合采用激波膨胀波法计算该飞行参数组合对应的各压力测点的压力预测值，并将计算得到的各压力测点的压力预测值与各压力测点的压力实测值进行比较，将与各压力测点的压力实测值整体偏差最小的各压力测点的压力预测值对应的飞行参数组合确定为当前时刻的飞行参数组合，具体包括：

针对每个确定出的飞行参数组合采用激波膨胀波法计算该飞行参数组合对应的压力测点的压力预测值向量；

分别计算各飞行参数组合对应的压力测点的压力预测值向量与压力测点的压力实测值向量之差的模，并确定各飞行参数组合对应的所述模中的最小值；