[發明專利]一種基于統計檢驗和濾波的飛機結冰在線探測方法有效
| 申請號： | 202010771628.7 | 申請日： | 2020-08-04 |
| 公開（公告）號： | CN112046761B | 公開（公告）日： | 2021-10-15 |
| 發明（設計）人： | 丁娣;何開鋒;汪清;錢煒祺 | 申請（專利權）人： | 中國空氣動力研究與發展中心計算空氣動力研究所 |
| 主分類號： | B64D15/20 | 分類號： | B64D15/20 |
| 代理公司： | 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214 | 代理人： | 陳法君 |
| 地址： | 621052 四*** | 國省代碼： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 統計 檢驗 濾波 飛機 結冰 在線 探測 方法 | ||
1.一種基于統計檢驗和濾波的飛機結冰在線探測方法，其特征在于，所述飛機結冰在線探測方法至少包括如下步驟：
S1：采集飛行過程中的飛行狀態測量數據、發動機推力數據和舵偏輸入數據；
所述步驟S1中，飛行狀態測量數據至少包括飛機的位置、速度、過載、角速度、姿態角和動壓數據
S2：利用廣義似然比檢驗方法探測結冰開始時刻；
所述步驟S2包括：
依次從飛行狀態測量數據中提取數據段計算過載余量，利用廣義似然比檢驗方法判斷每段過載余量的統計特性是否超過給定門限值來判斷余量rz是否出現偏移，
當rz存在隨機噪聲之外的偏移，則判斷結冰已經發生，將該段數據結束時刻作為結冰開始時刻；
所述步驟S2中的過載余量的計算過程包括：
從步驟S1中采集的數據中提取給定檢測窗口長度的數據段，由估算過載和測量過載之差計算飛機法向過載余量rz，
其中Nzm為測量得到的法向過載，為估算法向過載，
且，m為飛機質量，S為飛機特征面積，g0為海平面對應的重力加速度常數，q∞為測量動壓，α為測量攻角，Pz為測量法向推力，和為飛機無冰情況下的阻力和升力系數，由地面試驗數據庫插值得到，或由氣動導數結合飛行狀態參數計算得到；
S3：生成擾動信號疊加到舵偏輸入數據上，同時利用H∞濾波方法對飛行狀態測量數據進行聯合狀態估計和受結冰影響氣動導數辨識；
S4：利用廣義似然比檢驗方法探測結冰結束時刻；
S5：停止生成和疊加舵偏擾動信號，繼續利用H∞濾波對測量數據進行聯合狀態估計和受結冰影響氣動導數辨識直至飛行結束。
2.如權利要求1所述的一種基于統計檢驗和濾波的飛機結冰在線探測方法，其特征在于，所述步驟S3中，生成的擾動信號為“3211”擾動信號。
3.如權利要求1所述的一種基于統計檢驗和濾波的飛機結冰在線探測方法，其特征在于，所述步驟S4包括：通過對俯仰方向的氣動穩定導數Cmα的辨識結果開展收斂性判斷來給出結冰的結束時刻。
4.如權利要求3所述的一種基于統計檢驗和濾波的飛機結冰在線探測方法，其特征在于，所述步驟S4具體包括：
首先從H∞辨識結果中依次提取給定窗口長度的Cmα辨識結果，利用相鄰兩個Cmα辨識結果數據段計算檢測余量rCmα，
其中i表示第i段提取出的Cmα辨識結果，反向利用廣義似然比檢驗，當余量統計特性小于或等于給定門限值時則判斷rCmα不存在偏移量，則Cmα的辨識結果已經收斂，結冰累積階段結束，將第i+1數據段的結束時刻作為結冰結束時刻。
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