[发明专利]一种实现风洞试验中数字信号精确同步的方法

权利要求书

1.一种实现风洞试验中数字信号精确同步的方法，其特征在于包括以下过程：

S1: 将被测模型按照阶梯变姿态角测力或者阶梯变姿态角测压方式，先进行一次有效阶梯试验，测量系统启动连续采集，得到试验过程中的全程连续数据和阶梯数据；

S2: 采用1Hz～5Hz低通滤波截止频率对连续数据进行巴特沃斯无滞后低通滤波；

S3: 在-200～200的区间内改变同步修正参数，分别计算出每个修正参数下各天平元、各压力测点的修正优度，计入修正优度文件中，修正优度文件中的数据列依据连续数据中天平元和压力测点的顺序排列，修正优度具体的计算方法为：

S301:设置同步修正参数-200；

S302: 利用同步修正参数对S2中滤波后的连续数据进行预修正处理；

S303: 截去S302预修正处理后数据中启动开车段和关车段的连续数据，只留下首阶梯至末阶梯变化过程中采集的连续试验数据；

S304：对截取后的连续数据进行工程单位的转换、体轴系气动系数、压力系数计算；

S305: 对S304步骤处理后数据依据姿态角的角度对连续数据进行离散化处理，获得离散后数据；

S306: 对同步采集的阶梯数据进行与连续试验数据一致的工程单位转换、体轴系气动系数、压力系数计算；

S307: 对S306转换后的阶梯试验数据根据姿态角的角度进行三次样条插值加密处理，插值加密的角度与连续数据离散处理的角度相同；

S308: 将S305步骤得到的连续离散数据与S307步骤得到的阶梯插值数据相同角度、同一变量的数据对应相减，得到连续离散数据和阶梯插值数据的差值数据；

S309: 将S308步骤得到的数据中各天平元体轴系气动系数、各压力测点压力系数不同角度下差值的平方求和，作为当前同步修正参数下各天平元体轴系气动系数、各测点压力系数的修正优度，计入修正优度文件中；

S310:同步修正参数加1，返回至步骤S302，计算下一同步修正参数下各天平元体轴系系数、各压力测点压力系数的修正优度，待计算完同步修正参数为200的各天平元体轴系系数、各压力测点压力系数的修正优度后，结束修正优度的计算；

S4: 从修正优度文件中依次选出各天平元、各压力测点的最佳同步修正参数，形成最佳同步修正参数数组，数组的第一行是天平元或压力测点的参数名，数组的第二行是这些天平元或压力测点各自对应的最佳同步修正参数；

S5: 建立一个图形显示界面，显示验证最佳同步修正参数及其修正效果；

S6: 根据一次特定试验状态下模型姿态角阶梯运行时同步采集的连续数据和阶梯数据所分析计算得到的该状态下天平各元或各测压点的最佳同步修正参数，对相同状态后续连续变迎角测力、连续变迎角测压试验数据进行精准的同步修正。

2.根据权利要求1所述的一种实现风洞试验中数字信号精确同步的方法，其特征在于在S1中所述全程连续数据和阶梯数据须采用相同的数据结构。

3.根据权利要求1所述的一种实现风洞试验中数字信号精确同步的方法，其特征在于S1中所述连续数据的采样率为300Hz，阶梯数据为每个连续采集数据中阶梯稳定平台的后300毫秒数据点的平均值；测力试验时，阶梯稳定时间为1秒～3秒；测压试验时，阶梯稳定时间为2秒～10秒。

4.根据权利要求1所述的一种实现风洞试验中数字信号精确同步的方法，其特征在于S302中，预修正处理方法为：

连续数据中流场参数、模型姿态参数的数据位置保持不变，测力试验的天平测值和测压试验的压力点测值在时序上向前或者向后移动；

当同步修正参数为负时，向前移动；当同步修正参数为正时，向后移动,

移动天平和压力点测值后，截去连续数据前端和后端参差不齐的数据部分。

5.根据权利要求1所述的一种实现风洞试验中数字信号精确同步的方法，其特征在于S305中，数据离散范围为最小名义角至最大名义角，角度间隔为0.1°～0.2°；离散处理的方法为：

当离散的数据点处于开车的阶梯平台时，直接选取该阶梯数据作为离散点数据；

当离散的数据点处于非阶梯平台时，从S304步骤得到的数据中选取姿态角值最接近目标角度的7～21点连续数据求平均，形成该目标角度下的离散数据点。