[发明专利]面向高低起伏地形环境的倾转旋翼机飞行控制方法及系统

权利要求书

1.一种面向高低起伏地形环境的倾转旋翼机飞行控制方法，其特征在于，所述方法包括：

以实际测量的不同短舱倾转角以及不同纵向周期变距操纵量为输入，以实际测量的不同短舱倾转角以及不同纵向周期变距对应的旋翼对机体产生的俯仰力矩为输出，构建旋翼气动模型；

以实际测量的不同短舱倾转角以及不同升降舵偏转角为输入，以实际测量的不同短舱倾转角以及不同升降舵偏转角对应的平尾对机体产生的俯仰力矩为输出，构建平尾气动模型；

步骤S1：获取当前旋翼转速和当前飞行速度；

步骤S2：将所述当前旋翼转速输入旋翼气动模型，计算各状态下旋翼对机体产生的俯仰力矩，具体公式为：

其中，ρ为空气密度，R为旋翼半径，ω为当前旋翼转速，C_Mr为旋翼力矩系数，M_r为旋翼对机体产生的俯仰力矩；

步骤S3：将所述当前飞行速度输入平尾气动模型，计算各状态下平尾对机体产生的俯仰力矩，具体公式为：

其中，ρ为空气密度，v_h为当前飞行速度，S_h为平尾面积，C_lh为平尾升力系数，L_h为平尾气动中心与机体气动中心的距离，M_h为平尾对机体产生的俯仰力矩；

步骤S4：将各状态下旋翼对机体产生的俯仰力矩和平尾对机体产生的俯仰力矩进行求和，获得不同状态下的机体俯仰力矩；

步骤S5：将不同状态下的机体俯仰力矩输入倾转旋翼机动力学模型，获得不同状态下的机体俯仰角增加速率；

步骤S6：选取俯仰角增加速率最快的状态作为当前飞行速度下的最佳操纵状态，切换至最佳操纵状态对应的操纵模式，实现倾转旋翼机在高低起伏地形环境下最佳飞行。

2.一种面向高低起伏地形环境的倾转旋翼机飞行控制系统，其特征在于，所述系统包括：

旋翼气动模型构建模块，用于以实际测量的不同短舱倾转角以及不同纵向周期变距操纵量为输入，以实际测量的不同短舱倾转角以及不同纵向周期变距对应的旋翼对机体产生的俯仰力矩为输出，构建旋翼气动模型；

平尾气动模型构建模块，用于以实际测量的不同短舱倾转角以及不同升降舵偏转角为输入，以实际测量的不同短舱倾转角以及不同升降舵偏转角对应的平尾对机体产生的俯仰力矩为输出，构建平尾气动模型；

获取模块，用于获取当前旋翼转速和当前飞行速度；

第一俯仰力矩确定模块，用于将所述当前旋翼转速输入旋翼气动模型，计算各状态下旋翼对机体产生的俯仰力矩，具体公式为：

其中，ρ为空气密度，R为旋翼半径，ω为当前旋翼转速，C_Mr为旋翼力矩系数，M_r为旋翼对机体产生的俯仰力矩；

第二俯仰力矩确定模块，用于将所述当前飞行速度输入平尾气动模型，计算各状态下平尾对机体产生的俯仰力矩，具体公式为：

其中，ρ为空气密度，v_h为当前飞行速度，S_h为平尾面积，C_lh为平尾升力系数，L_h为平尾气动中心与机体气动中心的距离，M_h为平尾对机体产生的俯仰力矩；

机体俯仰力矩确定模块，用于将各状态下旋翼对机体产生的俯仰力矩和平尾对机体产生的俯仰力矩进行求和，获得不同状态下的机体俯仰力矩；

机体俯仰角增加速率确定模块，用于将不同状态下的机体俯仰力矩输入倾转旋翼机动力学模型，获得不同状态下的机体俯仰角增加速率；

操纵模式选取控制模块，用于选取俯仰角增加速率最快的状态作为当前飞行速度下的最佳操纵状态，切换至最佳操纵状态对应的操纵模式，实现倾转旋翼机在高低起伏地形环境下最佳飞行。