[发明专利]群伞碰撞求解方法、装置、计算机设备和存储介质

权利要求书

1.一种群伞碰撞求解方法，其特征在于，所述方法包括：

采用多刚体建模方式建立群伞系统的飞行动力学模型；

对伞衣外形进行参数化简化，并根据简化后的伞衣外形参数以及在伞衣截面坐标系中的几何关系，确定伞衣截面的纵切线长度函数；所述伞衣截面为通过伞衣中心对称线的截面，由半椭圆和梯形组成；所述伞衣截面坐标系是以所述半椭圆的长轴为r轴，以伞衣中心为原点，按照右手法则构建的；所述纵切线为与平行于纵坐标轴的线；

当两伞碰撞时，根据两伞质心距离和几何关系，确定纵切线距离伞衣对称轴的距离；

根据两伞接触面处的几何关系、纵切线距离伞衣对称轴距离以及伞衣截面纵切线高度函数，确定两伞接触面的高度与伞的外形参数以及距离伞衣对称轴距离之间的关系方程式；所述两伞接触面由半椭圆和梯形组成；

根据预设约束条件，求解所述关系方程式，得到两伞接触面的高度；

根据两伞接触面的几何关系和两伞接触面的高度，得到两伞接触面的面积；

根据所述两伞接触面的面积、预设接触静压以及预设接触面摩擦系数，得到法向接触力和摩擦力；

根据伞的外形参数、纵切线距离伞衣对称轴的距离以及预估的阻力面积，确定由于群伞接触导致的伞阻力面积损失。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用多刚体建模方式建立群伞系统的飞行动力学模型，包括：

将伞和舱均被视为刚体，伞绳力和舱吊带力用弹簧阻尼单元拟合，伞绳和吊带质量集中于伞绳和舱的汇交点，得到群伞系统的飞行动力学模型。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对伞衣外形进行参数化简化，并根据简化后的伞衣的外形参数以及在伞衣截面坐标系中的几何关系，确定伞衣截面的纵切线长度函数，步骤中伞衣截面的纵切线长度函数为：

其中：r代表伞衣截面坐标系中纵切线距离伞衣对称轴的距离；h(r)代表距离伞衣对称轴距离为r的纵切线与伞衣相交的长度，D_p代表伞衣外形最大投影直径，h_p-h_k代表伞截面的上半部分半椭圆的短轴半径，2R和h_k分别代表下半部分梯形的下底长度和高度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据两伞接触面处的几何关系、纵切线距离伞衣对称轴的距离以及伞衣截面纵切线长度函数，确定两伞接触面的高度与伞的外形参数以及纵切线距离伞衣对称轴距离之间的关系方程式，步骤中两伞接触面的高度与伞的外形参数以及距离伞衣对称轴距离之间的关系方程式为：

其中：h(·)代表伞衣截面的纵切线高度函数，l代表两伞接触面的高度，r代表纵切线距离伞衣对称轴距离，代表两伞中心对称轴线夹角的一半，h_k代表两伞接触面的梯形部分的高度。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据预设约束条件，求解所述关系方程式，得到两伞接触面的高度，包括：

将所述关系方程式表示为两伞接触面的高度的函数，所述函数表达式为：

当满足所述关系方程式时f(l)＝0；

根据两伞接触面处的几何关系，得到f(0)＞0；

当夹角较小时，l＝h(r)，返回l；否则，设置判定的截断误差ε，采用二分法求解所述关系方程式的具体步骤包括：

步骤1：设置a＝0，

步骤2：如果|a-b|＜ε，则l＝(a+b)/2，返回l，否则继续步骤3；

步骤3：如果f((a+b)/2)＜0，则令b＝(a+b)/2，否则，令a＝(a+b)/2；回到步骤2。