【技术实现步骤摘要】
一种估算飞行器空速、攻角和侧滑角的方法及系统
[0001]本申请涉及飞行器
,具体涉及一种估算飞行器空速
、
攻角和侧滑角的方法及系统
。
技术介绍
[0002]现代飞行器对大气数据的可用性和完整性提出了更高的要求
。
大气数据描述了飞行器周围气团的状态
。
飞行器的大气数据一般包括:总压
、
静压
、
攻角
、
侧滑角
、
大气总温和其他合适的大气数据
。
在飞行过程中,飞行员和机载系统利用大气数据来测量飞行器的性能,并为飞行控制和导航提供输入
。
传统大气数据系统
(ADS)
主要使用安装在飞行器外部或蒙皮上的大气数据探头
(
传感器
)
,例如皮托管
、
机身静压孔
、
风标式攻角传感器和大气总温传感器
。
这些传统传感器可能会受到环境和其他条件的不利影响
。
例如,如果皮托管被冰或其他异物堵塞,则可能造成总压测量错误,从而导致错误的空速计算
。
近年来,随着电传飞行器的普及,对获取可信的大气数据提出了更高的要求,因为大气数据用于全时控制增强,如电传飞行器的闭环侧滑控制和包线保护
。
通常的做法是使用大气数据传感器和计算机的物理冗余,通过交叉比较和投票的方法发现大气数据中的错误
。
然而,传统大气数 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种估算飞行器空速
、
攻角和侧滑角的方法,其特征在于,包括以下步骤:以非线性状态空间形式对飞行器的全六自由度动力学
、
气动学
、
力和力矩进行建模;利用惯性测量单元测量飞行器的机体角速率和机体加速度;利用全球导航卫星系统测量地速;利用除大气数据系统外的飞行器其他系统的数据确定大气数据测量;利用多个卡尔曼滤波器从所有测量的数据中估算空速
、
攻角和
/
或侧滑角
。2.
根据权利要求1所述的估算飞行器空速
、
攻角和侧滑角的方法,其特征在于,所述建模的飞行器六自由度模型的输入为控制输入信息
。3.
根据权利要求2所述的估算飞行器空速
、
攻角和侧滑角的方法,其特征在于,所述飞行器六自由度模型使用线性或非线性飞行器六自由度模型
。4.
根据权利要求1所述的估算飞行器空速
、
攻角和侧滑角的方法,其特征在于,所述多个卡尔曼滤波器还可以使用经全球导航卫星系统和
/
或惯性导航系统融合而产生的地速和姿态
。5.
根据权利要求1所述的估算飞行器空速
、
攻角和侧滑角的方法,其特征在于,所述多个卡尔曼滤波器还可以使用从发动机传感器数据确定的总温测量值
。6.
根据权利要求1所述的估算飞行器空速
、
攻角和侧滑角的方法,其特征在于,所述多个卡尔曼滤波器还可以使用从全球导航卫星系统
、
惯性导航系统和
/
或发动机传感器数据确定的压力测量
。7.
根据权利要求1所述的估算飞行器空速
、
攻角和侧滑角的方法,其特征在于,所述多个卡尔曼滤波器还可以使用风场模型来获取风速估算值
。8.
根据权利要求1所述的估算飞行器空速
、
攻角和侧滑角的方法,其特征在于,所述多个卡尔曼滤波器使用卡尔曼滤波器
、
扩展卡尔曼滤波器
、
基于误差状态的卡尔曼滤波器和
/
或无迹卡尔曼滤波器
。9.
根据权利要求8所述的估算飞行器空速
、
攻角和侧滑角的方法,其特征在于,使用加权滤波器或算法来融合多个卡尔曼滤波器的输出
。10.
根据权利要求1所述的估算飞行器空速
、
攻角和侧滑角的方法,其特征在于,本方法所述的空速包括马赫数
、
校准空速和
/
或真空速
。11.
一种基于权利要求
1~10
任一权利要求所述的估算飞行器空速
、
攻角和侧滑角的方法的估算飞行器空速
、
攻角和侧滑角的系统,其特征在于,包括控制输入
、
飞行器动力学模型
、
全球导航卫星系统
、
惯性导航...
【专利技术属性】
技术研发人员:请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名,
申请(专利权)人:成都凯天电子股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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