[發明專利]一種艦載機著艦縱向甲板運動補償方法

有效

• 申請號: 201210305352.9
• 申請日: 2012-08-24
• 公開（公告）號: CN102854885A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 周鑫;彭榮鯤;袁鎖中;江駒
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術領域

本發明屬于艦載機著艦引導和控制領域，特別涉及一種艦載機自動著艦最后階段的縱向甲板運動補償方法。

背景技術

由于海浪等因素的影響，航空母艦在海上航行時會產生六個自由度的甲板運動，即包括沿三個坐標軸的直線運動：縱蕩、橫蕩、升沉（垂蕩）和繞三個坐標軸的旋轉運動：俯仰（縱搖）、橫滾（橫搖）和偏航（艏搖）。甲板運動對艦載飛機著艦過程的影響可以分為縱向和側向兩個方面，其中縱向運動對著艦過程的影響主要體現在理想著艦點的高度變化上。理想著艦點的垂直運動給著艦過程增加了難度，同時也嚴重威脅著艦載機著艦的安全性，是影響著艦安全和精度的一個重要因素。在艦載機著艦的最后階段，當飛機實際高度與理想下滑軌跡的偏差上偏過大時，攔阻鉤很容易掛空，飛機需要逃逸；當飛機實際高度與理想下滑軌跡的偏差下偏超過一定范圍時，飛機則有撞艦危險。

由于縱向自動著艦引導系統（ACLS|_long）在艦體運動特征頻率內不可避免地存在較大的相位滯后，這就會造成艦載機跟蹤不及時，帶來較大的著艦誤差，嚴重影響了艦載機的安全著艦。著艦的最后階段，對艦載機采取合適的甲板運動補償措施，可以使得艦載機實時準確跟蹤甲板運動，實現安全著艦。

本發明即是基于前述分析，提出一種甲板運動補償方法。

發明內容

本發明的目的，在于提供一種艦載機著艦縱向甲板運動補償方法，其可在著艦最后階段對甲板運動進行補償，使艦載機能夠實時準確地跟蹤甲板運動，以此提高飛機著艦精度和安全性。

為了達成上述目的，本發明的解決方案是：

一種艦載機著艦縱向甲板運動補償方法，包括如下步驟：

（1）在著艦的最后階段，艦上慣導設備不斷測量獲取甲板上理想著艦點的垂直運動位置和速度信息，并將這些信息儲存到艦上計算機；

（2）通過艦上計算機對理想著艦點的垂直運動位置和速度信號分別采用各自預估器來預估未來一定時刻時甲板上理想著艦點垂直運動的位置和速度；

（3）通過艦上計算機上的甲板運動補償器對步驟（2）預估得到的理想著艦點未來一定時刻的垂直運動位置和速度進行補償，形成理想著艦點垂直運動位置補償信號和速度補償信號；

（4）將理想著艦點垂直運動位置補償信號送入到縱向自動著艦引導系統，將理想著艦點垂直運動速度補償信號送入到艦載機的飛控系統。

上述步驟（2）中，艦上計算機中對理想著艦點垂直運動位置和速度信號進行預估的預估器是基于AR模型設計的，AR模型的表達式如下式所示：

Σi=0paix(n-i)=ξ(n)]]>

其中，a₀=1，{a_i,i＝1,2,...p}為模型參數，p為模型的階數，時間序列{x(n),n=1,2,...,N}為已知的甲板運動測量數據，N為用于建立模型的數據個數，測量誤差{ξ(n),n=1,2,...,N}為均值為零的白色序列；

設為x(n+l)的預報，l為預報步數，設經過參數估計確定的AR模型的階數為參數為利用AR模型來計算其算式為：

a)l=1時