[发明专利]基于惯导元件的大柔性机翼变形识别方法

权利要求书

1.一种基于惯导元件的大柔性机翼变形识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，在机翼根部设置1个主惯导元件，在机翼表面布置N-1个分布式子惯导元件，记录变形前惯导元件的空间位置，得到从主惯导元件到第n个子惯导元件的初始位置矢量，其中n＝2,…,N；

第二步，将机身和机翼视作刚性机身与悬臂梁结构，建立机翼根部的主惯导元件处的随体坐标系B，机翼上第n个子惯导元件处的随体坐标系G，由惯导元件测量得到的角速度计算随体坐标系B和随体坐标系G之间的坐标转换矩阵；

第三步，记录惯导元件测量得到的三轴加速度，将主惯导元件和第n个子惯导元件的三轴加速度、随体坐标系B和随体坐标系G之间的坐标转换矩阵代入机翼位姿方程，得到主惯导元件到第n个子惯导元件的位置矢量；

第四步，基于第一步得到的初始位置矢量及第三步得到的位置矢量，得到第n个子惯导元件测点的变形量；

第五步，重复第一步至第四步，计算变形后所有子惯导元件测点的变形量，实现大柔性机翼的变形识别。

2.根据权利要求1所述的基于惯导元件的大柔性机翼变形识别方法，其特征在于，所述第二步具体为

翼根处主惯导元件测得角速度在其随体坐标系B下表示为：第n个子惯导元件测得角速度在其随体坐标系G下表示为：

将角速度向量转换为斜对称矩阵表示为：

得到随体坐标系B和随体坐标系G之间的坐标转换矩阵的微分方程表示：

通过四阶龙格库塔方法求解该微分方程，得到坐标转换矩阵L_BG。

3.根据权利要求2所述的基于惯导元件的大柔性机翼变形识别方法，其特征在于，所述第三步具体为

主惯导元件测得加速度在其随体坐标系B下表示为：第n个子惯导元件测得加速度在其随体坐标系G下表示为：

代入机翼位姿方程：

通过四阶龙格库塔方法求解该机翼位姿方程，得到主惯导元件到第n个子惯导元件的位置矢量(l_n)_B。

4.根据权利要求3所述的基于惯导元件的大柔性机翼变形识别方法，其特征在于，所述第四步，第n个子惯导元件测点的变形量为

式中，表示从主惯导元件到第n个子惯导元件的初始位置矢量；下标E表示大地坐标系。