[发明专利]一种高效的直升机机动飞行品质等级评估方法

摘要

本发明公开一种高效的直升机机动飞行品质等级评估方法，解决当前直升机机动飞行品质设计过程中，基于数值模拟方法进行机动飞行品质等级评估的技术难题，建立一套高效的且具有统一形式的机动科目数学描述方法以及驾驶员操纵量求解方法，并在此基础上实现直升机机动飞行品质的数值评估。本发明基于固定的机动科目数学描述参数向量建立了统一的机动科目数学描述形式，克服了传统方法依赖固定飞行轨迹的缺陷，实现了各类型机动科目的数学描述。基于反馈控制理论建立了高效的驾驶员操纵量求解方法，无需进行数值优化，大大提高了求解过程的效率和数值稳定性。

主权项

一种高效的直升机机动飞行品质等级评估方法，其特征在于：包括如下步骤第一步，针对对象直升机进行飞行动力学模型初始化，通过读取模型参数文件完成非线性飞行动力学模型的加载，得到非线性飞行动力学模型；第二步，根据选取的需要评估品质等级的机动飞行科目，以该机动飞行科目的初始飞行状态对直升机的非线性飞行动力学模型进行配平计算；第三步，以第二步得到的配平状态为基准，进行非线性飞行动力学模型的线化，得到基于状态空间方程描述的线性飞行动力学模型；第四步，针对选取的机动飞行科目，按照飞行品质规范对该科目的执行过程描述，将飞行轨迹、飞行速度、加速度、飞行姿态角、角速度的状态量要求通过数学函数转换为机动科目数学描述向量中的各个元素；第五步，基于二次型最优调节器理论，以第三步得到的线性飞行动力学模型为控制对象，计算反馈控制系数矩阵，根据飞行控制系统接通或断开，在计算过程中对飞行控制系统加以考虑或忽略，采用4阶龙格‑库塔法，实时求解包含基于反馈控制理论的驾驶员操作量计算模块的闭环非线性飞行动力学模型，同时得到驾驶员的操纵时间历程和直升机的状态响应时间历程；第六步，根据第五步求解得到的直升机状态响应历程和驾驶员操纵时间历程，结合飞行品质规范的等级要求，评估直升机在该机动飞行科目的品质等级。