[發(fā)明專利]用于確定飛機(jī)的飛行參數(shù)的方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210334091.3
• 申請日: 2012-08-01
• 公開（公告）號: CN102981505A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: P·埃澤爾澤雷;C·塞倫;G·阿爾迪耶
• 申請（專利權(quán)）人: 空中客車運營簡化股份公司;奧尼拉(國家宇航研究所)
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 徐紅燕;李浩

1.一種用于改善在飛機(jī)飛行期間飛機(jī)的飛行參數(shù)的實時確定的方法，

其特征在于執(zhí)行下述步驟：

-選擇至少兩個要進(jìn)行估計的所述飛機(jī)的飛行參數(shù)；

-確定飛行力學(xué)方程，其分別與選擇的飛行參數(shù)相關(guān)聯(lián)，并且其中在所述選擇的飛行參數(shù)之間存在依賴關(guān)系；

-基于與所述選擇的參數(shù)相關(guān)聯(lián)的所述確定的飛行力學(xué)方程，配置擴(kuò)展的卡爾曼濾波器(10)，其接收包括至少所述選擇的飛行參數(shù)的輸入?yún)?shù)的值；和

-在所述飛機(jī)的飛行期間，執(zhí)行擴(kuò)展的卡爾曼濾波器(10)，使得它遞送所述選擇的飛行參數(shù)的聯(lián)合估計作為輸出。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，

其特征在于：

-所述卡爾曼濾波器由下述矩陣定義：

·與測量噪聲相關(guān)和與測量噪聲V的對角矩陣關(guān)聯(lián)的協(xié)方差矩陣R；和

·與演化噪聲相關(guān)和與演化噪聲W的對角矩陣關(guān)聯(lián)的協(xié)方差矩陣Q；

-執(zhí)行下述額外的步驟：

·檢驗所述輸入?yún)?shù)的值是可容許的；和

·在檢測輸入?yún)?shù)的值的缺陷的情況下，實時適配協(xié)方差矩陣R和Q中至少一個的至少一個元素的當(dāng)前值。

3.如權(quán)利要求2所述的方法，

其特征在于：

-在預(yù)備步驟中，定義分別與測量和演化噪聲相關(guān)的協(xié)方差矩陣R和Q的多個預(yù)設(shè)，這樣被定義的所述預(yù)設(shè)的每一個與所述輸入?yún)?shù)中的其中之一的缺陷值相關(guān)聯(lián)；和

-在檢測輸入?yún)?shù)的值的缺陷的情況下，適配與測量噪聲和演化噪聲相關(guān)的所述協(xié)方差矩陣Q和R的當(dāng)前值，與檢測到的缺陷值相對應(yīng)的預(yù)先定義的預(yù)設(shè)被分配至與測量噪聲和演化噪聲相關(guān)的所述協(xié)方差矩陣R和Q。

4.如權(quán)利要求2或3所述的方法，

其特征在于：在檢測由一個或多個嵌入在所述飛機(jī)上的傳感器測量的所述輸入?yún)?shù)其中之一的值的缺陷的情況下，所述缺陷測量值被估計的對應(yīng)值替代，所述估計的對應(yīng)值作為所述擴(kuò)展的卡爾曼濾波器(10)的輸出被遞送。

5.如權(quán)利要求1-4中任一個所述的方法，

其特征在于：執(zhí)行下述步驟：

-考慮所述選擇的飛行參數(shù)中的至少一個，對于所述選擇的飛行參數(shù)中的至少一個，所述擴(kuò)展的卡爾曼濾波器(10)遞送估計；

-從所述擴(kuò)展的卡爾曼濾波器(10)的輸入?yún)?shù)的值中選擇那些與所述考慮的所述飛行參數(shù)相對應(yīng)的值，所述考慮的所述飛行參數(shù)源自嵌入在所述飛機(jī)上的傳感器；

-檢測與所述選擇值的至少一個聯(lián)系的不一致；

-基于剩余選擇一個或多個值和所述選擇的飛行參數(shù)的估計，確定所述選擇的所述飛行參數(shù)的當(dāng)前值，其中排除檢測到的不一致的一個或多個值。

6.如權(quán)利要求1-5中任一個所述的方法，

其特征在于，與所述擴(kuò)展的卡爾曼濾波器(10)相關(guān)聯(lián)的狀態(tài)向量由下述12個狀態(tài)定義：

-入射角α；

-在地面框架的速度v；

-相對于地面的速度V；

-俯仰率q；

-姿態(tài)θ；

-高度h；

-凈運動推力T_B；

-在對應(yīng)縱向加速度nx的方向中投影的偏差b_nx；

-在對應(yīng)橫向加速度ny的方向中投影的偏差b_ny；

-沿地面框架(x，y，z)的x軸的風(fēng)速W_x；

-沿地面框架(x，y，z)的y軸的風(fēng)速W_y；以及

-沿地面框架(x，y，z)的z軸的風(fēng)速W_z。

7.如權(quán)利要求1-6中任一個所述的方法，

其特征在于，所述擴(kuò)展的卡爾曼濾波器(10)的所述輸入?yún)?shù)包括慣性參數(shù)(q，p，r，θ，h，Vz，V，nx，ny，Nz)，測風(fēng)參數(shù)(α，β，α_a，β_a，V_a)，所述飛機(jī)特定的參數(shù)(M，Iyy)和從機(jī)載模型中產(chǎn)生的中間參數(shù)(FZa，Ma，T_BS，M_TB)。