[发明专利]一种多源气动数据不确定度量化评估方法和系统

说明书

本发明给出一种多源气动数据不确定度量化评估方法，包括：对于因风洞不同或模型缩比不同产生的若干组风洞试验数据，选择基准数据并确定气动数据的不确定度；对于因计算软件不同或计算网格不同而产生的若干组数值仿真数据，计算基准数据并确定气动数据的不确定度；将风洞试验数据和数值仿真数据融合，确定多源气动数据的标称值；进行多源气动数据不确定度量化，得到多源启动数据不确定量化结果。本发明的方法可广泛应用于高超飞行器气动特性偏差带设计，结合飞行环境剖面，综合考虑风洞试验数据、数值仿真数据，采用基准数据修正+气动数据不确定度量化的方式给出气动数据库。

技术领域

本发明涉及高超飞行器气动设计技术领域，特别是一种多源气动数据不确定度量化评估方法。

背景技术

设计高性能飞行器的基础和前提是准确预测飞行器气动特性。获取飞行器气动特性通常靠风洞试验、数值计算和飞行试验等三种手段。风洞试验测量手段丰富但存在模型缩比、洞壁支杆干扰等天地差异；数值计算较为经济也能获得全面的流动信息，但对于复杂流动模型置信度缺乏考核；飞行试验是解决天地一致性就根本的手段，但由于飞行搭载测量传感器有限，获得的信息量远远小于风洞试验和数值计算手段。综上，最为经济、有效的方法是发挥三种手段的各自优势，建立三种手段融合的气动研究闭环链路，相互验证、相互促进，并实现将型号气动性能预测与气动问题集成研究之目的，有效节约研制成本，提高研制效率。

发明内容

本发明的技术解决问题是：本发明提供一种多源气动数据的不确定度量化评估方法，综合考虑风洞试验和数值仿真结果，同时对天地差异进行修正和量化，合理准确的给出飞行器气动特性偏差带。

本发明所采用的技术方案是：一种多源气动数据不确定度量化评估方法，包括：

对于因风洞不同或模型缩比不同产生的若干组风洞试验数据，选择基准数据并确定气动数据的不确定度；

对于因计算软件不同或计算网格不同而产生的若干组数值仿真数据，计算基准数据并确定气动数据的不确定度；

将风洞试验数据和数值仿真数据融合，确定多源气动数据的标称值；

进行多源气动数据不确定度量化，得到多源启动数据不确定量化结果。

进一步的，对于因风洞不同或模型缩比不同产生的若干组风洞试验数据，通过对比雷诺数，选择与真实飞行环境最接近的风洞试验数据作为基准数据。

进一步的，对于因风洞不同或模型缩比不同产生的若干组风洞试验数据，所述确定气动数据的不确定度，包括：当风洞试验数据量＞a组时，将多组风洞试验数据的标准差作为气动数据的不确定度；当风洞试验数据量≤a组时，采用最大残差法，计算多组风洞试验数据的不确定度；a为设定值。

进一步的，对于因计算软件不同或计算网格不同而产生的若干组数值仿真数据，将所有数值仿真数据的平均值作为基准数据。

进一步的，对于因计算软件不同或计算网格不同而产生的若干组数值仿真数据，所述确定气动数据的不确定度，包括：

当数值仿真数据＞b组时，将数值仿真数据的标准差作为气动数据的不确定度；当数值仿真数据≤b组时，采用最大残差法计算不确定度，b为设定值。

进一步的，所述将风洞试验数据和数值仿真数据融合，确定多源气动数据的标称值，包括：

确定基准数据，选择与飞行环境最接近的风洞试验数据作为初始标称值；

考虑天地差异，对初始标称值进行修正，将修正后的数据作为多源气动数据的标称值。

进一步的，所述进行多源气动数据不确定度量化，包括：