[发明专利]一种高阶大气紊流成型滤波器的设计方法及仿真方法

摘要

本发明公开了一种高阶大气紊流成型滤波器的设计方法及仿真方法，具体包括一种高阶大气紊流传递函数、一种大气紊流离散递推数值算法及其计算机仿真实现步骤。本发明属于飞行仿真领域，目的是提升高空低速飞行状态的飞行器大气紊流仿真及飞行品质分析精度。本发明设计方法的技术方案包括以下三个步骤：采用最小二乘法对角频率形式的Von Karman谱函数进行数值拟合得到有理形式的高阶大气紊流传递函数；采用Tustin变换将第一步的大气紊流传递函数离散得到高精度的大气紊流离散递推数值算法；根据上一步骤的离散递推数值算法设计计算机仿真实现步骤。本发明可用于直升机、固定翼飞机、航天飞机等飞行器在大气紊流中的飞行仿真、飞行品质评估和紊流缓和控制律设计等领域。

主权项

一种高阶大气紊流成型滤波器的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：采用最小二乘法对角频率形式的Von Karman谱函数进行数值拟合得到其高阶有理近似式，然后对有理形式的大气紊流谱函数进行共轭分解，最终得到一种高阶大气紊流传递函数；采用Tustin变换将共轭分解后的大气紊流传递函数离散得到初步的离散递推数值算法，分析初步算法的频域响应特性，根据分析结果对初步算法进行修正，最终得到一种高效高精度的大气紊流离散递推数值算法；根据上一步骤的高精度大气紊流离散递推数值算法设计计算机仿真实现步骤。