[發明專利]一種計算飛機升力曲線的方法及裝置

有效

• 申請號: 201710453564.4
• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN107292101B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 楊曉科;張晶;楊凌宇;周航
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06F17/10
• 分類號: G06F17/10
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立;王灝增

本發明涉及一種計算飛機升力曲線的方法及裝置。該方法包括：以滑動時間窗的方式，實時采集飛機飛行時的預設時間段內的至少一組與升力曲線相關的第一參數；分別將至少一組中每一組與升力曲線相關的第一參數代入第一公式中，計算與升力曲線相關的第二參數；根據第二參數和第一升力曲線函數表達式，計算飛機飛行時的預設時間段內的第二升力曲線函數表達式，其中，第一升力曲線函數表達式為飛機飛行狀態為預設狀態時的升力曲線函數表達式；根據第二升力曲線函數表達式，生成第二升力曲線。通過該方法，可以實時在線估計飛機在任何情況下的升力曲線，進而確定飛機飛行的包線范圍。從而輔助飛行員在安全范圍內飛行。

技術領域

本發明涉及數據處理領域，尤其涉及一種計算飛機升力曲線的方法及裝置。

背景技術

飛機在飛行過程中，如果發生異常情況，如惡劣的天氣導致飛機結冰，或者機翼受損等，均會導致飛機升力曲線及其臨界點發生變化，進而導致飛機的飛行包線發生變化。而飛行員如果還在預先設定的飛行包線范圍內飛行，極有可能發生事故。

雖然，現有技術中，已經通過風洞實驗等方式獲取飛機正常飛行或者幾種特定情況下飛機的升力系數曲線，并在升力曲線的基礎上計算飛機飛行的包線范圍。但是，通過實驗所確定飛機包線范圍的情況畢竟是有限的。不能將飛機在飛行過程中所有的情況進行模擬，從而也無法計算出不同情況下飛機飛行時的包線范圍。

另外，也有一些文獻記載的是采用離線分析的方式，即事先構建異常狀況的特征模型，之后通過在線參數辯識的方法辨識特征參數，從而分離出相應的異常狀況并查找出相應的升力曲線。

但是，這類方法的適應性和靈活性比較差，而且同樣不能夠事先分析出所有狀況，一旦飛機在飛行過程中出現之前并未預料到的突發情況，飛行員還是無法應對。必然導致飛行員在控制飛機飛行過程中，加大危險發生的概率。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種計算飛機升力曲線的方法及裝置。

第一方面，本發明提供了一種計算飛機升力曲線的方法。該方法包括：

以滑動時間窗的方式，實時采集飛機飛行時的預設時間段內的至少一組與升力曲線相關的第一參數；

分別將至少一組中每一組與升力曲線相關的第一參數代入第一公式中，計算與升力曲線相關的第二參數；

根據第二參數和第一升力曲線函數表達式，計算飛機飛行時的預設時間段內的第二升力曲線函數表達式，其中，第一升力曲線函數表達式為飛機飛行狀態為預設狀態時的升力曲線函數表達式；

根據第二升力曲線函數表達式，生成第二升力曲線，其中第一公式為計算第二參數最優解的公式，至少一組中每一組與升力曲線相關的第一參數均包括與升力曲線對應的升力系數和迎角。

本發明的有益效果是：飛機在飛行過程中，采用時間窗的方式，實時采集預設時間段內的至少一組與升力曲線相關的第一參數，分別將每一組第一參數代入第一公式計算第二參數，根據第二參數和飛第一升力曲線函數表達式，計算第二升力曲線函數表達式，進而根據第二升力曲線函數表達式生成第二升力曲線。從第二升力曲線上可以直接獲取到臨界迎角和臨界升力系數。而根據這兩個參數則可以間接計算出飛機飛行包線，以此為飛行員提供輔助信息，保證飛機安全飛行。

進一步，根據第二參數和第一升力曲線函數表達式，計算飛機飛行時的預設時間段內的第二升力曲線函數表達式，具體包括：

根據第二參數和第一升力曲線函數表達式，獲取與第二升力曲線函數表達式對應的公式模型；

根據第二參數和第二升力曲線函數表達式對應的公式模型，獲取第二升力曲線函數表達式。