[发明专利]一种分离复合多源扰动影响的机翼挠曲角速度估计方法

权利要求书

1.一种分离复合多源扰动影响的机翼挠曲角速度估计方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、根据分布式POS中的主IMU和子IMU的静态测量和动态测量输出数据的频谱分布，构建FIR低通滤波器，再利用FIR低通滤波器消除分布式POS动态量测数据中子IMU横滚角速度的陀螺仪漂移；

步骤二、利用一阶差分处理对已消除陀螺仪漂移的动态量测数据，提取子IMU处挠曲角速度数据；

步骤三、对提取的子IMU处挠曲角速度数据进行模态分解，再分析模态分解后的挠曲角速度数据与不同扰动的相关性，对不同扰动下挠曲角速度数据分别进行叠加；

步骤四、对叠加后的不同扰动下挠曲角速度数据建立挠曲角速度模型，然后利用模型对挠曲角速度估计得到估计值；

所述步骤三中，包括以下步骤：

首先将提取的挠曲角速度数据通过模态分解得到有限个频率从低到高的IMF序列，然后，借助IMF序列与POS量测数据的相关性提取大气湍流、发动机振动影响下的机翼变形量，其中，分布式POS中的高度、速度信息与IMF序列之间的相关性大小来体现大气湍流对机翼挠曲变形的影响；分布式POS中加速度信息与IMF序列之间的相关性大小来体现发动机振动对机翼挠曲变形的影响；最后，对与不同扰动相关性较高的特定IMF序列叠加计算，得到叠加后的不同扰动下的挠曲角速度数据；

所述步骤四中，对叠加后的不同扰动下挠曲角速度信号基于自回归模型参数辨识建立挠曲角速度模型如下：首先，利用AIC准则确定该挠曲角速度模型阶数；然后，根据最小二乘法计算步骤，求得确定阶数下的模型参数；最后，基于确定阶数和模型参数的挠曲角速度模型，即由前述分离复合多源扰动影响后的多个时刻机翼挠曲角速度数据得到下一时刻的机翼形变挠曲角速度，实现对机翼挠曲形变量的建模。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤一中，具体包括以下步骤：

(1)首先，对主IMU、子IMU静态测量输出数据进行FFT变换，确定陀螺仪量静态测量的频谱分布Q₁；

(2)然后，对主IMU、子IMUIMU动态测量输出数据进行FFT变换，确定陀螺仪动态测量的频谱分布Q₂；

(3)再根据所述Q₁和Q₂频谱分布表现出的主、子IMU测量数据特性，以飞行实验中频谱图的尖峰值作为FIR低通滤波器的截止频率，利用Hanning窗确定FIR低通滤波器的长度，构建FIR低通滤波器；

(4)最后利用FIR低通滤波器消除分布式POS动态量测数据中子IMU横滚角速度的陀螺仪漂移。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤二中，包括以下步骤：

首先对去除陀螺仪漂移影响之后的动态测量数据进行一阶差分，通过子IMU所测两个连续采样的横滚角速度数据作差以消除载体运动轨迹的影响，获取每一时间点的挠曲效应角速度变化量数据；然后，依据连续时间点进行叠加计算之后即得到子IMU处挠曲角速度数据。