[发明专利]一种通过相似性自动完成飞参参数校准的方法

摘要

本发明一种通过相似性自动完成飞参参数校准的方法，工作过程包括预备工作、机上工作和地面工作三个部分；预备工作指飞机的准备工作和测量装置的准备工作，飞机准备工作包括使被测物理量在全量程范围内运动所需的电源、液压、冷气、空调等设施的安装与起动；测量装置准备工作包括使测量装置正确敏感飞机被测物理量所必须的机械连接、紧固、电气和油液管路连接等工作。机上工作指由飞机相关各专业操纵，使被校准参数在全量程范围内运行，并被测量装置正确测量和定时连续发送至上位机的过程。地面工作指利用测量装置输出的物理量序列和飞参的数据被卸载后得到的数字量序列，按照对应关系，完成同步后形成还原数据库的工作。

主权项

1.一种通过相似性自动完成飞参参数校准的方法，其特征在于：包括预备工作、机上工作和地面工作三个部分；预备工作：预备工作指飞机的准备工作和测量装置的准备工作；由于飞参需要提供其自动记录的被测参数的数字量，因此保证飞参在测量过程中正常工作并正确记录参数也是预备工作的一部分；机上工作：机上工作指由飞机相关各专业操纵，使被校准参数在全量程范围内运行，并被测量装置正确测量和定时连续发送至上位机的过程；地面工作：地面工作指利用测量装置输出的物理量序列和飞参的数据被卸载后得到的数字量序列，按照对应关系，完成同步后形成还原数据库的工作；所述地面工作包括3个步骤，由于物理量的测量工作与飞参所记录参数的时标不可能一样，只能利用在物理量测量时段上寻找飞参所记录的数字量信息中，和物理量同相位这一信息完成同步；同步工作采用两种不同的方法，第一种是利用两条曲线的闵克夫距离(minkowski distance)作为相似性度量来确定对应关系的起止点，第二种是利用两条曲线的互相关函数来确定相位差的方式确定对应关系的起止点，这两种方法仅在第1步有区别，其它均相同；令飞参所记录参数序列为[xi],物理测量序列为[yj]，其中i，j∈N；i＞j；则计算流程如下：第1步：将[xi]，[yj]进行归一化计算和相似性计算，获得起始点偏移数值x′i、y′i；即令xmax，xmin，ymax，ymin分别为飞参所记录参数的数字量中的最大、最小值和物理量中的最大、最小值；计算用以确定文件1在文件2中的最佳偏移量；将物理量测量值序列保存为文件1，从飞机上卸载本次校准的飞参的记录数据，将副翼角位移的参数序列保存为文件2；有两种方法计算最佳偏移量；闵克夫距离方法：顺序选择序列数字量的子序列[x_i]，i∈[1+l，j+l],l＜i‑j计算闵克夫距离序列对应同相位和对应反相位；将和的最小值所对应的位置，记为l₊，l_‑，保存在两个变量中，二者必有一个为同步所需的偏移量；上式中x_k+l表示从l位开始的第k个飞参采样点的数值，y_k为第k个物理量测量值，i为飞参采样点数，j为物理量测量点数；互相关方法：采用计算[xi]与[yj]两个序列的互相关的方式计算同步点选取方法；选择序列[xi]，i∈[1+l，j+l],l＜i‑j计算互相关序列[Sxy(l)]；将Sxy(l)的最大值和最小值所对应的位置l+，l‑分别保存在两个变量中；其中最大值表示x和y相位相同，最小值表示x和y相位相反；两种方法均能确定l+，l‑；第2步：确定拟合多项式，求出多项式的拐点并判断是否列入最终数据库范围；利用l+，l‑这两个位置数据，在飞参所记录参数的数据中选取相应的[xi]和[yi]序列，进行5次多项式拟合计算；得到同相位或反相位的多项式表达式:y＝f±(x)＝a5x5+a4x4+a3x3+a2x2+a1x+a0，将相应的[x_i]代入上述多项式表达式得到的序列，记为和分别计算这两个序列与[y_i]的欧氏距离，距离小的接受为本次校准的拟合多项式式；对选择的y＝f(x)求导，得到拟合曲线的二阶导函数得到三个为0的数值PA，PB，PC；把所有的可能存在的拐点求出来；将PA，PB，PC与[xi]的范围进行比较，在范围内的留下，其余的不再考虑；第3步：确定最终分段线性化所取的点；选择xi的最大值记为P1、最小值记为P2，以及PA，PB，PC中满足范围的点，剩余的点的选择以上述分段后，在每段中平均分配的方式选择剩余的点，把端点、拐点所确定的单调函数用分段线性化的方式表示；具体确定方法为，若PA，PB，PC在范围内的点为3个，则选择这5个点，并将这5个点分开的4段中选择每段中点的点共4个点加入最终选择的点，数量共4+5＝9个；若PA，PB，PC在范围内的点为2个，则选择这4个点，并将这4个点分开的3段中，每段再平均选择2个点加入最终选择的点，数量共4+2*3＝10个；若PA，PB，PC在范围内的点为1个，则选择这1个点，并将这3个点分开的2段中，每段再平均选择3个点加入最终选择的点，数量共3+2*3＝9个；若PA，PB，PC在范围内的点为0个，则将整个范围平均选择7个点加入最终选择的点，数量共2+7＝9个；最终确定点为校准数据库所选择点；将得到的数据对作为数据库，生成并导入数据库文件中。