本申请公开了一种失速尾旋实时飞行仿真建模方法，包括：获取目标飞机的气动数据和试飞数据；基于气动数据，采用准定常气动建模方法建立第一气动模型；基于常规试飞数据修正第一气动模型；基于修正后的第一气动模型进行人在回路的失速尾旋仿真飞行；基于失速尾旋飞行数据验证仿真失速尾旋飞行数据；修正气动数据，基于修正后的气动数据采用非定常气动建模方法建立第二气动模型。本申请采用了准定常气动建模和非定常气动建模相结合的方法建立气动模型，并修正了气动模型，得到了更接近目标飞机的气动模型，实现了人在回路的飞机失速尾旋实时飞行仿真，在应用到模拟训练时能够提高模拟的真实性。模拟的真实性。模拟的真实性。
【技术实现步骤摘要】
失速尾旋实时飞行仿真建模及失速尾旋飞行模拟方法
[0001]本申请涉及飞行器仿真
，特别涉及一种失速尾旋实时飞行仿真建模及失速尾旋飞行模拟方法。
技术介绍
[0002]当飞行中的飞机的迎角大于临界迎角时，飞机两侧的机翼会出现不协调的失速，飞机会围绕失速严重的一侧机翼方向旋转。完整的尾旋运动由三个阶段组成，即进入阶段、尾旋阶段和改出阶段。目前在现有技术中，一般采用风洞试验、模型自由飞行以及实装飞行等方式来研究飞机的失速尾旋过程。
[0003]在实现本申请的过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在以下问题：
[0004]现有技术仅对飞机的失速尾旋过程进行了仿真研究，其建立的仿真模型应用到模拟训练时与真实的飞机失速尾旋飞行存在较大区别。
技术实现思路
[0005]鉴于此，本申请提供一种失速尾旋实时飞行仿真建模及失速尾旋飞行模拟方法，建立了更接近于真实飞机的失速尾旋仿真模型。
[0006]具体而言，包括以下的技术方案：
[0007]本申请实施例提供了一种失速尾旋实时飞行仿真建模方法，所述方法包括以下步骤：
[0008]获取目标飞机的气动数据和试飞数据，所述试飞数据包括常规飞行数据和失速尾旋飞行数据；
[0009]基于所述气动数据，采用准定常气动建模方法建立第一气动模型；
[0010]基于所述常规试飞数据修正所述第一气动模型，从而得到修正后的第一气动模型；
[0011]基于所述修正后的第一气动模型进行人在回路的失速尾旋仿真飞行，得到仿真失速尾旋飞行数据；
[0012]基于所述失速尾旋飞行数据验证所述仿真失速尾旋飞行数据；
[0013]当所述仿真失速尾旋飞行数据与所述失速尾旋飞行数据不一致时，修正所述气动数据，得到修正后的气动数据，基于所述修正后的气动数据采用非定常气动建模方法建立第二气动模型。
[0014]在一种可能的设计中，所述气动数据通过所述目标飞机进行风洞试验、流谱观察试验和模型自由飞试验获得。
[0015]在一种可能的设计中，所述基于所述修正后的第一气动模型进行失速尾旋仿真飞行包括：
[0016]将所述修正后的第一气动模型加载至训练模拟器，在所述训练模拟器中进行包括失速尾旋的仿真飞行。
[0017]本申请实施例提供了一种失速尾旋飞行模拟方法，由训练模拟器执行，所述训练模拟器加载了利用上述的失速尾旋实时飞行仿真建模方法获得的目标飞机的第二气动模型，所述方法包括：获取所述目标飞机在失速尾旋过程中的特征抖振数据；
[0018]对所述特征抖振数据进行频谱分析，获取抖振特性；
[0019]基于所述第二气动模型进行模拟飞行并监测模拟飞行状态；
[0020]当所述模拟飞行状态为失速尾旋状态时，根据所述抖振特性通过正弦波发生器向所述训练模拟器的仿真座舱输出正弦波信号，以使所述仿真座舱振动。
[0021]在一种可能的设计中，所述根据所述抖振特性通过正弦波发生器向所述训练模拟器的仿真座舱输出正弦波信号，包括向所述仿真座舱中的驾驶杆和脚蹬同时输出正弦波信号。
[0022]在一种可能的设计中，所述对所述特征抖振数据进行频谱分析，获取抖振特性包括：将时域中的所述特征抖振数据转化至频域中，分析频域中的所述特征抖振数据，从而得到所述驾驶杆和脚蹬的三轴加速的频域中的抖振曲线。
[0023]在一种可能的设计中，所述对所述特征抖振数据进行频谱分析，获取抖振特性还包括：从所述驾驶杆和脚蹬的三轴加速的频域中的抖振曲线中得到所述驾驶杆和脚蹬的下抖振频率和抖振振幅。
[0024]本申请实施例提供了一种失速尾旋飞行模拟方法，由训练模拟器执行，所述训练模拟器加载了利用了上述的失速尾旋实时飞行仿真建模方法获得的目标飞机的第二气动模型，包括：获取所述目标飞机在失速尾旋过程中的目标飞机运动特性数据和气流运动特性数据；
[0025]根据所述目标飞机运动特性数据和气流运动特性数据建立经验公式；
[0026]基于所述第二气动模型进行模拟飞行并监测模拟飞行状态，基于所述模拟飞行状态和所述经验公式得到所述第二气动模型的水平尾翼和垂直尾翼的当地攻角和当地侧滑角；
[0027]在所述当地攻角和当地侧滑角下计算所述第二气动模型的驾驶杆和脚蹬的仿真交变力矩；
[0028]在所述训练模拟器的仿真座舱中的驾驶杆和脚蹬上施加所述仿真交变力矩。
[0029]在一种可能的设计中，所述在所述当地攻角和当地侧滑角下计算所述第二气动模型的驾驶杆和脚蹬的仿真交变力矩包括：
[0030]基于所述当地攻角和当地侧滑角计算所述第二气动模型的升降舵和方向舵的气动力，根据所述气动力计算所述升降舵和方向舵的铰链力矩，基于所述铰链力矩计算出施加在所述驾驶杆和脚蹬上的所述仿真交变力矩。
[0031]在一种可能的设计中，所述基于所述铰链力矩计算出施加在所述仿真座舱中的驾驶杆和脚蹬的力矩包括：基于所述升降舵和方向舵与所述驾驶杆和脚蹬之间的传动比计算所述仿真交变力矩。
[0032]本申请实施例还提供了一种训练模拟器，所述训练模拟器适于执行上述的失速尾旋飞行模拟方法。
[0033]本申请实施例提供的技术方案的有益效果至少包括：
[0034]本申请实施例提供的失速尾旋实时飞行仿真建模方法，采用了准定常气动建模方
法和非定常气动建模方法建立气动模型，并基于常规飞行数据和失速尾旋飞行数据分别对第一气动模型和第二气动模型进行了修正，得到了更接近目标飞机的气动模型，能够实现飞机失速尾旋实时飞行仿真，在应用到模拟训练时能够提高模拟训练的真实性。
[0035]本申请实施例提供还提供了失速尾旋飞行建模方法，在训练模拟器加载了上述的失速尾旋实时飞行仿真建模方法所获得的目标飞机的第二气动模型，使驾驶员在进行失速尾旋仿真训练时能够感受到脚蹬和操纵杆的振动和操纵时的交变力，使模拟训练更接近实际驾驶。
附图说明
[0036]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0037]图1为本申请实施例提供的一种失速尾旋实时飞行仿真建模方法的流程图；
[0038]图2为本申请实施例提供的另一种失速尾旋实时飞行仿真建模方法的流程图；
[0039]图3为本申请实施例提供的一种失速尾旋飞行建模方法的流程图；
[0040]图4为本申请实施例提供的另一种失速尾旋飞行建模方法的流程图。
[0041]通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。
具体实施方式
[0042]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种失速尾旋实时飞行仿真建模方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：获取目标飞机的气动数据和试飞数据，所述试飞数据包括常规飞行数据和失速尾旋飞行数据；基于所述气动数据，采用准定常气动建模方法建立第一气动模型；基于所述常规试飞数据修正所述第一气动模型，从而得到修正后的第一气动模型；基于所述修正后的第一气动模型进行人在回路的失速尾旋仿真飞行，得到仿真失速尾旋飞行数据；基于所述失速尾旋飞行数据验证所述仿真失速尾旋飞行数据；当所述仿真失速尾旋飞行数据与所述失速尾旋飞行数据不一致时，修正所述气动数据，得到修正后的气动数据，基于所述修正后的气动数据采用非定常气动建模方法建立第二气动模型。2.根据权利要求1所述的失速尾旋实时飞行仿真建模方法，其特征在于，所述气动数据通过所述目标飞机进行风洞试验、流谱观察试验和模型自由飞试验获得。3.根据权利要求1或2所述的失速尾旋实时飞行仿真建模方法，其特征在于，所述基于所述修正后的第一气动模型进行人在回路的失速尾旋仿真飞行包括：将所述修正后的第一气动模型加载至训练模拟器，在所述训练模拟器中进行包括失速尾旋的仿真飞行。4.一种失速尾旋飞行模拟方法，其特征在于，由训练模拟器执行，所述训练模拟器加载了利用权利要求1
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3中任一项的失速尾旋实时飞行仿真建模方法获得的目标飞机的第二气动模型，所述方法包括：获取所述目标飞机在失速尾旋过程中的特征抖振数据；对所述特征抖振数据进行频谱分析，获取抖振特性；基于所述第二气动模型进行模拟飞行并监测模拟飞行状态；当所述模拟飞行状态为失速尾旋状态时，根据所述抖振特性通过正弦波发生器向所述训练模拟器的仿真座舱输出正弦波信号，以使所述仿真座舱振动。5.根据权利要求4所述的失速尾旋飞行模拟方法，其特征在于，所述根据所述抖振特性通过正弦波发生器向所述训练模拟器的仿真座舱输出正弦波信号，包括向所述仿真座舱中的驾驶杆和脚蹬同时输出正弦波信号。6.根据权利要求5所述的失速尾旋飞行模拟方法，其特征在于，所述对所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：西光旭，吴冲，雷励星，张俊杰，董剑言，李成海，
申请(专利权)人：中国人民解放军九五八四零部队，
类型：发明
国别省市：
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