考虑气动结构耦合的大展弦比无人机气动导数预测方法技术

本发明专利技术公开了一种考虑气动结构耦合的大展弦比无人机气动导数预测方法，包括：对无人机随机运动信号进行滤波，得到控制舵面偏转角度；考虑大展弦比无人机机翼的柔性，采用CFD非定常气动力求解器计算不同时刻下偏转角度对应的气动力响应；建立长短期记忆神经网络模型，将不同时刻下偏转角度及气动力响应作为训练样本集，训练长短期记忆神经网络模型；将给定的无人机控制舵面受迫震荡运动时的偏转角度输入训练完成的长短期记忆神经网络模型，得到相应的气动力响应，对偏转角度求导获得气动导数。该方法考虑大展弦比机翼柔性对无人机气动力的影响，能够得到更加准确的气动导数，从而为相关设计提供指导，提高大展弦比无人机的飞行控制能力。飞行控制能力。飞行控制能力。

【技术实现步骤摘要】
考虑气动结构耦合的大展弦比无人机气动导数预测方法


[0001]本专利技术属于无人机
，特别涉及一种考虑气动结构耦合的大展弦比无人机气动导数预测方法。

技术介绍

[0002]长航时无人机通常采用大展弦比机翼（展弦比大于8）以获得高升力、高升阻比的气动性能。而大展弦比机翼具有一定的柔性，气动力呈非线性、非定常特性，可能会改变机翼结构的动力特性和气动力特性，从而恶化飞行的稳定性与操纵性。因此考虑大展弦比机翼柔性的无人机气动导数计算是飞行器设计过程中的一个重要问题。传统的方法在计算无人机气动导数时，往往忽略机翼结构柔性造成的影响，但是这与实际情况可能存在较大的差距，尤其是非定常气动力计算，估算的方法往往对升力估算精确度不高。但是如果采CFD的方法计算气动导数，往往又消耗大量时间和计算资源。所以发展和应用一种既可以保证非定常气动力计算精度，又能对非定常气动力进行快速计算的方法，对大展弦比无人机的气动导数计算非常必要。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对现有技术的缺陷，提供了一种大展弦比无人机气动导数预测方法。
[000本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑气动结构耦合的大展弦比无人机气动导数预测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，对无人机随机运动信号进行滤波，得到无人机控制舵面偏转角度；S2，考虑大展弦比无人机机翼的柔性，采用CFD非定常气动力求解器计算不同时刻下控制舵面偏转角度所对应的气动力响应；S3，建立长短期记忆神经网络模型，将不同时刻下控制舵面偏转角度及相应的气动力响应作为训练样本集，训练所述长短期记忆神经网络模型；S4，将给定的无人机控制舵面受迫震荡运动时的偏转角度输入训练完成的长短期记忆神经网络模型，得到相应的气动力响应；将所述气动力响应对控制舵面偏转角度求导获得无人机气动导数。2.根据权利要求1所述的考虑气动结构耦合的大展弦比无人机气动导数预测方法，其特征在于，所述无人机机翼的展弦比大于8。3.根据权利要求1或2所述的考虑气动结构耦合的大展弦比无人机气动导数预测方法，其特征在于，所述步骤S2具体为：建立大展弦比机翼的有限元模型，进行模态分析，根据初始时刻机翼的初始形状，拟合得到前n阶模态的每一阶模态的形状表达式，其中，式中t0表示初始时刻，x表示机翼的弦向位置，z表示机翼的z向位置，其中z轴根据弦向x轴、展向y轴由右手定则确定，f
n
为第n阶模态的形状表达式；采用RANS方法，选择Spalart
‑
Allmaras湍流模型，基于初始时刻...

【专利技术属性】
技术研发人员：阚梓，李道春，董博灏，李华东，姚卓尔，邵浩原，刘奕良，赵仕伟，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：