【技术实现步骤摘要】
一种空间拖曳系统的介质阻力获取方法及装置
本专利技术涉及空间拖曳
，具体而言，涉及一种空间拖曳系统的介质阻力获取方法及装置。
技术介绍
空间拖曳系统广泛的应用于海洋装备、航天航空等
，例如空间绳系卫星、空中加油系统、无人机(UnmannedAerialVehicles，UAV)、无人遥控潜水器(RemoteOperatedVehicles,ROV)等。拖曳系统通常由三部分构成：(1)控制系统，(2)拖索结构，(3)拖体。控制系统通常固定在拖船或者其他工程设备上，为整个拖曳系统提供动力及控制拖曳轨迹。拖索结构连接控制系统和拖体，通过连接效应，为拖体提供能量并承担信号传输的作用。拖体进行实际作业，采集数据并转化为相应的电信号，通过拖索结构传递回控制系统，并由控制系统进行数据分析，进而对拖体进行实时的拖曳动力和拖曳轨迹的调整。作为拖曳系统的重要组成部分，柔性缆索结构具有耗材少，强度高、低柔度等特性，极易连接远距离的两个系统。柔性缆索系统动力学受工作环境的影响显著，呈现强非线性特征，动力学响应行为复杂。为了准确描述和预测缆索系统的运动状态，分析其动力学响应，国...
【技术保护点】
1.一种空间拖曳系统的介质阻力获取方法，其特征在于，包括：将拖索系统划分为多个拖索单元，并获取对应的边界条件；建立所述拖索系统的全局坐标系以及每个所述拖索单元的局部坐标系；根据所述全局坐标系和每个所述拖索单元的局部坐标系，获得所述拖索单元的坐标转换矩阵；根据拖索微元的动力学微分控制方程沿所述拖索单元的长度进行积分，获得所述拖索单元局部坐标系下的无阻尼动力学控制微分方程；根据所述坐标转换矩阵和所述局部坐标系下的无阻尼动力学控制微分方程，获得所述拖索单元全局坐标系下的无阻尼动力学控制微分方程；基于自由度标准的有限元装配方法，对所述拖索单元全局坐标系下的无阻尼动力学控制微分方程进...
【技术特征摘要】
1.一种空间拖曳系统的介质阻力获取方法，其特征在于，包括：将拖索系统划分为多个拖索单元，并获取对应的边界条件；建立所述拖索系统的全局坐标系以及每个所述拖索单元的局部坐标系；根据所述全局坐标系和每个所述拖索单元的局部坐标系，获得所述拖索单元的坐标转换矩阵；根据拖索微元的动力学微分控制方程沿所述拖索单元的长度进行积分，获得所述拖索单元局部坐标系下的无阻尼动力学控制微分方程；根据所述坐标转换矩阵和所述局部坐标系下的无阻尼动力学控制微分方程，获得所述拖索单元全局坐标系下的无阻尼动力学控制微分方程；基于自由度标准的有限元装配方法，对所述拖索单元全局坐标系下的无阻尼动力学控制微分方程进行装配，获得所述拖索系统的无阻尼动力学控制微分方程；根据所述拖索系统的无阻尼动力学控制微分方程和所述边界条件，获得所述拖索系统的介质阻力，以用于进行所述拖索系统的仿真模拟。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述全局坐标系和每个所述拖索单元的局部坐标系，获得所述拖索单元的坐标转换矩阵，包括：基于所述局部坐标系，对所述全局坐标系进行Tait-Bryan角度转换，获得所述拖索单元的坐标转换矩阵。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述动力学微分控制方程包括：单元质量阵、单元动量阵、单元刚度阵、单元重力阵、单元外力阵、单元坐标阵和单元速度阵。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于自由度标准的有限元装配方法，对所述拖索单元全局坐标系下的无阻尼动力学控制微分方程进行装配，获得所述拖索系统的无阻尼动力学控制微分方程，包括：所述基于自由度标准的有限元装配方法，通过拖索单元的节点位移以及速度连续性条件，对所述拖索单元全局坐标系下的无阻尼动力学控制微分方程进行装配，获得所述拖索系统的无阻尼动力学控制微分方程。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述拖索系统的无阻尼动力学控制微分方程为哈密尔顿正则方程。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述拖索系...
【专利技术属性】
技术研发人员：王巧，张苗，蒋士亮，邓海华，曹为午，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一九研究所，
类型：发明
国别省市：湖北,42
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