一种用于飞机风环境模拟的仿真方法技术

本发明专利技术公开了一种用于飞机风环境模拟的仿真方法，该方法包括进入风模块，并判断系统总冻结标志是否为是，若为是则进行初始化并使系统总冻结标志为否，且判断风剖面序号是否为0，若系统总冻结标志不为是则同样判断风剖面序号是否为0；若风剖面序号为0则调用全球风子流程，否则判断微暴是否激活，若激活则同样调用全球风子流程，否则调用风剖面子流程；若调用全球风子流程，则在退出全球风子流程后依次调用微暴子流程、风输出子流程及风变化子流程，若调用风剖面子流程，则在退出风剖面子流程后直接调用风变化子流程。有益效果：本发明专利技术满足飞行员进行复杂气象的训练要求。满足飞行员进行复杂气象的训练要求。满足飞行员进行复杂气象的训练要求。

【技术实现步骤摘要】
一种用于飞机风环境模拟的仿真方法


[0001]本专利技术涉及飞机风环境仿真领域，具体来说，涉及一种用于飞机风环境模拟的仿真方法。

技术介绍

[0002]准确的飞机仿真模型对飞机控制系统的设计分析有着重要的作用。飞机实际在空中的运动很复杂，不会像教科书上为了说明问题方便而简化的运动模式那么纯粹直接，会受到气流、速度、温度、空气压缩性等多种因素的影响。仿真分析是无破坏性的、可以个性化控制的、能够多次重复的、不受实际工作条件限制，可以实现的功能非常齐全的一种实验手段。利用仿真实验，可以加深研究人员对实际系统的理解，快速找出研制过程中出现的问题的原因并提供解决方法。
[0003]飞行员的训练项目中包括进行复杂气象的训练，飞机风环境模拟模块需要模拟海平面到600米高度的地面风，以及从600米高度到飞机升限高度的空中风。因此现需要一种用于飞机风环境模拟的仿真方法来实现上述需求。
[0004]针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0005]针对相关技术中的问题，本专利技术提出一种用于飞机风环境模拟本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于飞机风环境模拟的仿真方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1、进入风模块，并判断系统总冻结标志是否为是，若为是则进行初始化并使系统总冻结标志为否，且判断风剖面序号是否为0，若系统总冻结标志不为是则同样判断风剖面序号是否为0；S2、若风剖面序号为0则调用全球风子流程，否则判断微暴是否激活，若激活则同样调用全球风子流程，否则调用风剖面子流程；S3、若S2中调用全球风子流程，则在退出全球风子流程后依次调用微暴子流程、风输出子流程及风变化子流程，若S2中调用风剖面子流程，则在退出风剖面子流程后直接调用风变化子流程；S4、退出风模块。2.根据权利要求1所述的一种用于飞机风环境模拟的仿真方法，其特征在于，所述S2中调用全球风子流程还包括以下步骤：S211、进入全球风子流程，并判断上一次风剖面序号是否为0，若为0则计算全球风的地表附面层高度衰减因子Hre，否则将风剖面垂直风速及风切变和微暴产生的紊流强度设置为0，且恢复表面风速和风向，并计算Hre；S212、判断Hre是否越界，若越界则设置Hre为1，并判断飞机离地高度是否小于500米，否则直接判断飞机离地高度是否小于500米；S213、若飞机离地高度小于500米，则计算第一高度比例系数Hra，Hra=飞机离地高度/500，并判断Hra是否越界，若越界则设置Hra为1，并计算全球风风速Gs=（地表风速+（中间风速
‑
地表风速）*Hra+1）*Hre及第一全球风风向Gd=（地表风向+（中间风向
‑
地表风向）*Hra+1）
‑
磁偏角，若不越界，则直接计算Gs及Gd，同时判断飞机离地高度是否高于对流层顶；S214、若飞机离地高度高于对流层顶，则使Gs=Gs
‑
（飞机离地高度
‑
36000）*0.016888，并判断Gs是否越界，否则直接判断Gs是否越界；S215、若Gs越界则设置Gs为0并退出全球风子流程，若不越界则直接退出全球风子流程。3.根据权利要求2所述的一种用于飞机风环境模拟的仿真方法，其特征在于，所述S213中若飞机离地高度大于500米，则还包括以下步骤：若飞机离地高度大于500米，则判断飞机离地高度是否小于5000米；若飞机离地高度小于5000米，则计算Hra=（飞机离地高度
‑
500）/（5000
‑
500），且判断Hra是否越界；若Hra越界则设置Hra为1，并计算Gs=（中间风速+（高空风速
‑
中间风速）*Hra+1）*Hre及Gd=（中间风向+（高空风向
‑
中间风向）* Hhra+1）
‑
磁偏角，若Hra不越界则直接计算Gs及Gd。4.根据权利要求3所述的一种用于飞机风环境模拟的仿真方法，其特征在于，所述S213中若飞机离地高度大于500米且不小于5000米，则还包括以下步骤：若飞机离地高度大于500米且不小于5000米，则设置Hra为1，并计算Gs及Gd。5.根据权利要求1所述的一种用于飞机风环境模拟的仿真方法，其特征在于，所述S2中调用风剖面子流程还包括以下步骤：S221、进入风剖面子流程，并判断风剖面序号与上周期是否相等，若相等则判断上周期风剖面序号是否为0，若为0则备份全球风表面风速和风向，并设置风剖面变化标志为真及
更新风剖面序号，若不为0则直接设置风剖面变化标志为真及更新风剖面序号，同时判断上周期风剖面是否在原点处；S222、若上周期风剖面不在原点处，则判断风切变长度是否大于0.00001，若大于则设置风剖面原点的随机位置Random为风切变长度，若上周期风剖面在原点处或风切变长度小于0.00001，则Random={[13.0*Randam
‑
AINT（13.0*Random）]*2.0
‑
1.0}*2000；S223、首次判断风切变长度是否小于0.00001，若小于则设置Random=0，并再次判断风切变长度是否小于0.00001，若首次判断风切变长度时，其长度不小于0.00001则判断上周期风剖面是否在原点处，若在原点处则Random=1256.5713，并再次判断风切变长度是否小于0.00001，否则直接再次判断风切变长度是否小于0.00001；S224、若再次判断风切变长度时，若其长度小于0.00001，则设置上周期原点处风剖面为真，否则设置上周期原点处风剖面为假；S225、判断风剖面变化标志是否为真，若风剖面变化标志为真，则设置风剖面已变化标志为真及风剖面变化标志为假，并判断风剖面已变化标志是否为真，若风剖面变化标志不为真则直接判断风剖面已变化标志是否为真；S226、判断风剖面已变化标志是否为真，若为真则设置计算表面风标志为真、循环次数变量J=2及计数变量初始化I=1，若不为真则设置J=1及I=1；S227、判断I是否小于等于J，若是小于等于则调用风剖面计算子流程及风剖面输出子流程，且使I=I+1，并退出风剖面子流程，若不是小于等于则直接退出风剖面子流程，若无需判断I是否小于等于J，则使I=I+1，并退出风剖面子流程；其中，若风剖面序号与上周期不相等，则直接进入再次判断风切变长度是否小于0.00001的步骤。6.根据权利要求5所述的一种用于飞机风环境模拟的仿真方法，其特征在于，所述S227中调用风剖面计算子流程还包括以下步骤：S22701、进入风剖面计算子流程，并判断风剖面是否在起飞方向，若在起飞方向则风剖面在跑道坐标系中的纵向坐标Red=
‑
飞机在跑道坐标系中的纵向距离Xr，否则Red=Xr；S22702、判断计算表面风标志是否为真，若为真则风剖面风速计算的插值高度Wch=35及风剖面风速计算的插值距离Wcd=
‑
Random，并判断风剖面序号是否小于4；S22703、若计算表面风标志不为真，则Wch=飞机相对于附近参考站的高度及Wcd=Red
‑
Random，并判断Wcd是否小于
‑
20000，若小于
‑
20000则距离衰减因子Dff=1.0+（Wcd+20000）/15000，并判断Dff是否越界；S22704、若Wcd不小于
‑
20000，则判断Wcd是否大于80000，若不大于80000，则Dff=1.0，并判断风剖面序号是否小于4；S22705、若Wcd大于80000，则Dff=1.0+（
‑
Wcd+80000）/15000，并判断Dff是否越界；S22706若Dff越界则Dff=0.0，并判断风剖面序号是否小于4，否则直接判断风剖面序号是否小于4；S22707、若风剖面序号小于4，则一维插值计算风剖面在X、Y、Z方向上的风速分量，并退出风剖面计算子流程；S22708、若风剖面序号不小于4，则判断风剖面序号是否为5，若为5则一维插值计算风剖面在X、Y、Z方向上的风速分量，并退出风剖面计算子流程；
S22709、若风剖面序号不为5，则计算飞机在跑道坐标系的距离Fd，并判断Fd是否小于等于20000；S22710、若Fd小于等于2...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁梦林，
申请(专利权)人：江苏普旭科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：