[發明專利]一種艦載機海洋環境譜的編制方法

在審

• 申請號: 201610877872.5
• 申請日: 2016-10-09
• 公開（公告）號: CN107918684A
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 金平;楊曉華;楊文鑫
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍航空工程學院青島校區;青島蘇試海測檢測技術有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及到環境譜的編制，具體的說是涉及到一種艦載機海洋環境譜的編制方法。

背景技術

20世紀八十年代后期，服役條件下的腐蝕環境對武器裝備服役期內可靠性的影響受到西方發達國家的高度重視。美標中明確要求：設計制造商在飛機的設計制造過程中要考慮濕熱、化學和氣候對飛機結構的耐久性、損傷容限與試驗驗證的影響。先后制定了與腐蝕相關的一系列標準和規范，如：MIL-A-008866B、MIL-A-87221、MIL-A-8860B(AS)、MIL-F-7179、MIL-STD-1568、MIL-HDBK-5、MIL-HDBK-729、MIL-STD-810E等。在國內，原航空工業總公司專門設立《AFFD》系統工程，從1998年起開展了飛機結構抗腐蝕疲勞損傷設計技術研究，并出版了有關專著。但是在腐蝕疲勞的工程應用研究方面，特別是使用環境譜的編制方面，其研究成果遠遠不能滿足實際工程的需要。迄今，在環境對航空裝備完整性的影響研究方面，經過多年的努力，已經對腐蝕環境下的與時間相關的材料本構關系與壽命特性作了初步的研究，但國內對使用環境譜的研究還比較少見。本發明的目的尋求設計一種艦載機海洋環境譜的編制方法，對深入研究腐蝕環境對飛機結構完整性和系統可靠性實驗提供環境譜。

發明內容

為了實現上述發明目的，本發明公開一種艦載機海洋環境譜的編制方法，對深入研究腐蝕環境對飛機結構完整性和系統可靠性實驗提供環境譜。

本發明所采用的技術方案如下：

本發明一種艦載機海洋環境譜的編制方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟1：確定影響艦載機機體結構和機載設備性能指標的海洋腐蝕環境因素；步驟2：衛星遙感數據的獲取；步驟3：建立環境參數遙感信息分析系統；步驟4：通過溫度、濕度、浪高和風場的反演技術獲得海拔零高度時的對應數據；步驟5：通過大氣溫、濕度的反演，獲得大氣溫濕度數據；步驟6：編制艦載機海洋環境使用的環境譜。

進一步的，艦載機常年在海洋游弋，經常遭受高溫、高濕、高鹽分的水蒸氣，飛濺海水和海洋季風雨等惡劣自然環境的襲擊；艦載機主要服役于海洋性自然環境，其壽命期內大部分時間都停放在甲板上，海洋附近的大氣中，由于海浪水沫飛散，使含有鹽分的海水水滴混入大氣，并由海風吹向海岸鄰近地區，使低空大氣中有較多的鹽份，鹽份溶入水膜，生成的Cl-離子是強侵蝕性粒子，促使金屬產生電化腐蝕，尤其是對鋁合金影響較大；氣溫升高會影響腐蝕的反應速度，也影響水膜的停留時間。在高溫、高濕度的條件下，金屬腐蝕速度會顯著加快；由于金屬的腐蝕存在一個臨界的相對濕度，小于該濕度時金屬結構幾乎不發生腐蝕，當達到臨界相對濕度時，金屬的腐蝕速度才會突然增加，不同金屬或同一金屬在不同環境中的相對濕度臨界值不同；風既對吹干水膜起作用，又能將濕氣、鹽份、污染物吹向結構表面，尤其是艦載機排出的污染物，風向將決定它的煙霧覆蓋的范圍，在煙霧覆蓋下金屬腐蝕嚴重。但由于船艦航向的不確定性，暫不考慮其作用；根據上述關于環境性質及其對艦載機機載設備和結構“三防”能力的影響確定艦載機使用環境因素為：溫度；濕度；鹽霧，通過求出每一種參數在所關心海域的強度、持續時間、發生頻率及它們的組合作用作為編制艦載機使用環境譜的基礎。

進一步的，衛星遙感數據的獲取及環境參數遙感信息分析系統包括：海面溫度的反演，海面風場的反演，海浪的反演，大氣溫濕度的反演；

（1）所述海面溫度的反演，衛星遙感器接收的輻射信號包括：海表的熱發射輻射、大氣上行輻射和大氣下行輻射的反射輻射；在（5°N，105°E）至（40°N，145°E）的范圍內需要多景紅外數據才能覆蓋，利用L1B數據反演的海面溫度進行裁切、拼接，獲得每8天一景的平均海面溫度數據，然后輸出圖像；

（2）所述海面風場的反演利用不同視向角的兩個或更多觀測值，使用最大似然估計（a maximum-likelihood estimator (MLE)）方法來計算風矢量值，依據數據質量標志，提取出中國近海每天的沿軌跡各點經過校正的有效風速矢量，根據時間長短，對網格化的數據分別作旬平均、月平均，得到每旬、每月的風速平均值，然后輸出圖像；