[发明专利]一种基于姿态参数求导的弹射座椅俯仰横滚姿态控制方法

摘要

本发明属于弹射救生领域，涉及一种基于姿态参数求导的弹射座椅俯仰横滚姿态控制方法。通过调整座椅的姿态，使火箭包推力天向总冲量最大化，尽可能提高座椅的运动轨迹；在具备横滚姿态火箭的弹射座椅基础上，增加了一对俯仰火箭，用来提供姿态调整所需的俯仰力矩，通过实时计算火箭包天向分量A、以及A的一阶导数中滚转角速度系数Ccz、俯仰角速度系数Cfy，控制火箭包、横滚火箭、俯仰火箭工作时机，整体上提高了各工况下座椅弹射出舱后的运动轨迹，提升了座椅不利姿态的救生性能。

主权项

1.一种基于姿态参数求导的弹射座椅俯仰横滚姿态控制方法，通过调整座椅的姿态，使火箭包推力天向总冲量最大化，尽可能提高座椅的运动轨迹；其特征在于：在具备横滚姿态火箭的弹射座椅基础上，增加了一对俯仰火箭即正俯仰火箭和正横滚火箭，用来提供姿态调整所需的俯仰力矩，用火箭包天向分量A衡量座椅的姿态，取值范围－1到1；从A的一阶导数表达式中得到滚转角速度wx系数Ccz，俯仰角速度wz系数Cfy，弹射启动后，根据A的大小及系数Ccz、Cfy的正负控制姿态火箭的开启时机，具体控制方式如下：当Ccz>0，正横滚火箭工作，使wx>0；当Ccz<0，负横滚火箭工作，使wx<0；从而使A导数中横滚角速度分量Cczwx>0。同样的，当Cfy>0，正俯仰火箭工作，使wz>0；当Cfy<0，负俯仰火箭工作，使wz<0；从而使A导数中俯仰角速度分量Cfywz>0；当座椅的姿态优势超过某一界限，火箭包工作能推高座椅的运动轨迹，即A大于某一临界值LA1，火箭包开始工作；相反A小于临界值LA1，火箭包不工作，其中LA1表示与火箭包控制有关的临界值，取值范围0到1，与座椅型号有关。