一种飞行控制仿真测试方法及飞行控制模块技术

本申请提供了一种飞行控制仿真测试方法及飞行控制模块，飞行控制模块包括：飞行控制模块、初始化函数和多个飞行工况控制函数，每个飞行工况控制函数各自对应一个调用顺序，每个飞行工况控制函数各自对应的调用顺序相互具有差异，该方法包括：飞行控制模块调用初始化函数，以执行以下过程：读取机场信息和飞行计划信息，基于机场信息和飞行计划信息，输出飞行器初始状态信息给飞行模型；飞行控制模块在接收到飞行模型反馈的飞行器飞行状态信息时，按照调用顺序，调用飞行工况控制函数，将飞行器飞行状态信息输入至飞行工况控制函数，得到飞行控制信息；飞行控制模块将飞行控制信息发送给飞行模型，以使得飞行模型按照飞行控制信息控制飞行器执行航行动作。信息控制飞行器执行航行动作。信息控制飞行器执行航行动作。

【技术实现步骤摘要】
一种飞行控制仿真测试方法及飞行控制模块


[0001]本申请涉及飞行控制
，特别涉及一种飞行控制仿真测试方法及飞行控制模块。

技术介绍

[0002]随着飞行器的技术越来越成熟，其应用范围也越来越广，如地图测绘、地质勘测、灾害监控、巡检等领域。为了提高飞行器自动飞行的安全性，需要对飞行器的飞行模型进行仿真测试。
[0003]但是，如何驱动飞行器的飞行模型按照待测工况进行仿真测试成为问题。

技术实现思路

[0004]本申请提供如下技术方案：
[0005]本申请一方面提供一种飞行控制仿真测试方法，基于飞行控制模块，所述飞行控制模块包括：初始化函数和多个飞行工况控制函数，每个所述飞行工况控制函数各自对应一个调用顺序，每个所述飞行工况控制函数各自对应的调用顺序相互具有差异，该方法包括：
[0006]响应仿真引擎的调用指令，所述飞行控制模块执行所述初始化函数，以执行以下过程：读取机场信息和飞行计划信息，基于所述机场信息和所述飞行计划信息，输出飞行器初始状态信息给飞行模型；
[0007]所述飞行控制模块在接收到所述飞行模型反馈的飞行器飞行状态信息时，按照所述调用顺序，执行所述飞行工况控制函数，将所述飞行器飞行状态信息输入至所述飞行工况控制函数，得到飞行控制信息；
[0008]所述飞行控制模块将所述飞行控制信息发送给所述飞行模型，以使得所述飞行模型按照所述飞行控制信息控制飞行器执行航行动作。
[0009]可选的，多个所述飞行工况控制函数包括：起飞工况控制函数、爬升工况控制函数、巡航工况控制函数、下降工况控制函数和着陆工况控制函数；
[0010]所述起飞工况控制函数的调用顺序在所述爬升工况控制函数的调用顺序之前，所述爬升工况控制函数的调用顺序在所述巡航工况控制函数之前，所述巡航工况控制函数的调用顺序在所述下降工况控制函数的调用顺序之前，所述下降工况控制函数的调用顺序在所述着陆工况控制函数的调用顺序之前。
[0011]可选的，在所述飞行器飞行状态信息包含所述飞行器的实际速度和实际俯仰角的情况下，所述按照所述调用顺序，执行所述飞行工况控制函数，将所述飞行器飞行状态信息输入至所述飞行工况控制函数，得到飞行控制信息，包括：
[0012]按照所述调用顺序，调用爬升工况控制函数，将所述实际速度和所述实际俯仰角输入所述爬升工况控制函数，以使所述爬升工况控制函数执行以下过程：
[0013]获取目标速度，对所述目标速度进行滤波，得到滤波后的目标速度，计算所述实际
速度和所述滤波后的目标速度之间的误差，得到速度误差；基于所述速度误差确定速度
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俯仰增益和N倍速度
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俯仰增益；对所述速度
‑
俯仰增益进行限制输出，得到目标俯仰角积分项；基于所述N倍速度
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俯仰增益，得到目标俯仰角比例项，对所述目标俯仰角积分项和所述目标俯仰角比例项进行求和，得到目标俯仰角；计算所述目标俯仰角和所述实际俯仰角之间的误差，得到俯仰角误差；基于所述俯仰角误差得到俯仰
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升舵增益；基于所述俯仰
‑
升舵增益确定升舵指令比例项；对所述俯仰
‑
升舵增益的设定百分比进行限制输出，得到升舵指令积分项；对所述升舵指令比例项和所述升舵指令积分项进行求和，得到升舵指令。
[0014]可选的，所述飞行状态信息还包括：所述飞行器的实际滚转和副翼阻尼；
[0015]所述方法还包括：
[0016]将所述实际滚转和所述副翼阻尼输入所述爬升工况控制函数，以使所述爬升工况控制函数执行以下过程：
[0017]获取目标滚转，对所述目标滚转进行滤波，得到滤波后的目标滚转；
[0018]计算所述实际滚转和所述滤波后的目标滚转之间的误差，得到滚转误差；
[0019]基于所述滚转误差，确定滚转
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副翼增益，基于所述滚转
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副翼增益，确定副翼指令；
[0020]对所述副翼阻尼进行限制输出，得到目标结果，对所述副翼指令和所述目标结果进行做差处理，得到目标副翼指令。
[0021]可选的，在所述飞行器飞行状态信息包含所述飞行器的实际速度、实际俯仰角和实际高度的情况下，所述按照所述调用顺序，执行所述飞行工况控制函数，将所述飞行器飞行状态信息输入至所述飞行工况控制函数，得到飞行控制信息，包括：
[0022]按照所述调用顺序，调用巡航工况控制函数，将所述实际速度、所述实际俯仰角和所述实际高度输入所述巡航工况控制函数，以使所述巡航工况控制函数执行以下过程：
[0023]获取目标速度，对所述目标速度进行滤波，得到滤波后的目标速度，计算所述实际速度和所述滤波后的目标速度之间的误差，得到速度误差；
[0024]基于所述速度误差，确定速度
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油门杆增益，基于所述速度
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油门杆增益确定目标油门杆比例项，对所述速度
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油门杆增益的设定百分比进行限制输出，得到目标油门杆积分项，对所述目标油门杆比例项和所述目标油门杆积分项进行求和，得到油门杆信号；
[0025]基于所述速度误差确定速度
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俯仰增益，基于所述速度
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俯仰增益，确定速度环目标俯仰角；
[0026]获取目标高度，对所述目标高度进行滤波，得到滤波后的目标高度，并计算所述实际高度和所述滤波后的目标高度之间的误差，得到高度误差；
[0027]基于所述高度误差，确定高度
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俯仰增益，对所述高度
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俯仰增益进行限制输出，得到目标俯仰角比例项，对所述高度
‑
俯仰增益的设定百分比进行限制输出，得到目标俯仰角积分项，对所述目标俯仰角比例项和所述目标俯仰角积分项进行求和，得到高度环目标俯仰角；
[0028]对所述高度环目标俯仰角和所述速度环目标俯仰角进行求和，得到目标俯仰角；
[0029]计算所述实际俯仰角和所述目标俯仰角之间的误差，得到俯仰误差，基于所述俯仰误差，确定俯仰
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升降舵增益，基于所述俯仰
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升降舵增益确定升降舵指令比例项；
[0030]对所述俯仰
‑
升降舵增益的设定百分比进行限制输出，得到升降舵指令积分项；
[0031]对所述升降舵指令比例项和所述升降舵指令积分项进行求和，得到升降舵指令。
[0032]可选的，在所述飞行器飞行状态信息包含所述飞行器的实际速度和实际俯仰角的情况下，所述按照所述调用顺序，执行所述飞行工况控制函数，将所述飞行器飞行状态信息输入至所述飞行工况控制函数，得到飞行控制信息，包括：
[0033]按照所述调用顺序，调用下降工况控制函数，将所述实际速度和所述实际俯仰角输入所述下降工况控制函数，以使所述下降工况控制函数执行以下过程：
[0034]获取目标速度，对所述目标速度进行滤波，得到滤波后本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞行控制仿真测试方法，其特征在于，基于飞行控制模块，所述飞行控制模块包括：初始化函数和多个飞行工况控制函数，每个所述飞行工况控制函数各自对应一个调用顺序，每个所述飞行工况控制函数各自对应的调用顺序相互具有差异，该方法包括：响应仿真引擎的调用指令，所述飞行控制模块执行所述初始化函数，以执行以下过程：读取机场信息和飞行计划信息，基于所述机场信息和所述飞行计划信息，输出飞行器初始状态信息给飞行模型；所述飞行控制模块在接收到所述飞行模型反馈的飞行器飞行状态信息时，按照所述调用顺序，执行所述飞行工况控制函数，将所述飞行器飞行状态信息输入至所述飞行工况控制函数，得到飞行控制信息；所述飞行控制模块将所述飞行控制信息发送给所述飞行模型，以使得所述飞行模型按照所述飞行控制信息控制飞行器执行航行动作。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，多个所述飞行工况控制函数包括：起飞工况控制函数、爬升工况控制函数、巡航工况控制函数、下降工况控制函数和着陆工况控制函数；所述起飞工况控制函数的调用顺序在所述爬升工况控制函数的调用顺序之前，所述爬升工况控制函数的调用顺序在所述巡航工况控制函数之前，所述巡航工况控制函数的调用顺序在所述下降工况控制函数的调用顺序之前，所述下降工况控制函数的调用顺序在所述着陆工况控制函数的调用顺序之前。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述飞行器飞行状态信息包含所述飞行器的实际速度和实际俯仰角的情况下，所述按照所述调用顺序，执行所述飞行工况控制函数，将所述飞行器飞行状态信息输入至所述飞行工况控制函数，得到飞行控制信息，包括：按照所述调用顺序，调用爬升工况控制函数，将所述实际速度和所述实际俯仰角输入所述爬升工况控制函数，以使所述爬升工况控制函数执行以下过程：获取目标速度，对所述目标速度进行滤波，得到滤波后的目标速度，计算所述实际速度和所述滤波后的目标速度之间的误差，得到速度误差；基于所述速度误差确定速度
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俯仰增益和N倍速度
‑
俯仰增益；对所述速度
‑
俯仰增益进行限制输出，得到目标俯仰角积分项；基于所述N倍速度
‑
俯仰增益，得到目标俯仰角比例项，对所述目标俯仰角积分项和所述目标俯仰角比例项进行求和，得到目标俯仰角；计算所述目标俯仰角和所述实际俯仰角之间的误差，得到俯仰角误差；基于所述俯仰角误差得到俯仰
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升舵增益；基于所述俯仰
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升舵增益确定升舵指令比例项；对所述俯仰
‑
升舵增益的设定百分比进行限制输出，得到升舵指令积分项；对所述升舵指令比例项和所述升舵指令积分项进行求和，得到升舵指令。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述飞行状态信息还包括：所述飞行器的实际滚转和副翼阻尼；所述方法还包括：将所述实际滚转和所述副翼阻尼输入所述爬升工况控制函数，以使所述爬升工况控制函数执行以下过程：获取目标滚转，对所述目标滚转进行滤波，得到滤波后的目标滚转；计算所述实际滚转和所述滤波后的目标滚转之间的误差，得到滚转误差；基于所述滚转误差，确定滚转
‑
副翼增益，基于所述滚转
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副翼增益，确定副翼指令；
对所述副翼阻尼进行限制输出，得到目标结果，对所述副翼指令和所述目标结果进行做差处理，得到目标副翼指令。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述飞行器飞行状态信息包含所述飞行器的实际速度、实际俯仰角和实际高度的情况下，所述按照所述调用顺序，执行所述飞行工况控制函数，将所述飞行器飞行状态信息输入至所述飞行工况控制函数，得到飞行控制信息，包括：按照所述调用顺序，调用巡航工况控制函数，将所述实际速度、所述实际俯仰角和所述实际高度输入所述巡航工况控制函数，以使所述巡航工况控制函数执行以下过程：获取目标速度，对所述目标速度进行滤波，得到滤波后的目标速度，计算所述实际速度和所述滤波后的目标速度之间的误差，得到速度误差；基于所述速度误差，确定速度
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油门杆增益，基于所述速度
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油门杆增益确定目标油门杆比例项，对所述速度
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油门杆增益的设定百分比进行限制输出，得到目标油门杆积分项，对所述目标油门杆比例项和所述目标油门杆积分项进行求和，得到油门杆信号；基于所述速度误差确定速度
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俯仰增益，基于所述速度
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俯仰增益，确定速度环目标俯仰角；获取目标高度，对所述目标高度进行滤波，得到滤波后的目标高度，并计算所述实际高度和所述滤波后的目标高度之间的误差，得到高度误差；基于所述高度误差，确定高度
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俯仰增益，对所述高度
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俯仰增益进行限制输出，得到目标俯仰角比例项，对所述高度
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俯仰增益的设定百分比进行限制输出，得到目标俯仰角积分项，对所述目标俯仰角比例项和所述目标俯仰角积分项进行求和，得到高度环目标俯仰角；对所述高度环目标俯仰角和所述速度环目标俯仰角进行求和，得到目标俯仰角；计算所述实际俯仰角和所述目标俯仰角之间的误差，得到俯仰误差，基于所述俯仰误差，确定俯仰
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【专利技术属性】
技术研发人员：贝晓狮，李京燕，李小海，
申请(专利权)人：北京世冠金洋科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：