【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及飞行场景仿真，尤其涉及一种基于复杂地形的风切变风场仿真方法。
技术介绍
1、低空风切变是起飞和着陆阶段最严重的气象危害，它是一种风向、风速在水平或垂直方向突然剧烈变化的大气现象，当飞机穿过风切变区域的风场中心时，急剧变化的风速和下沉气流的影响，使飞机接近失速。在飞机起降时有限的操作空间中，当遭遇较强的低空风切变时，极易引发严重的坠机事故。
2、在进行低空风切变检测技术研究时，鉴于低空风切变的突然性、短时性、危险性和不易探测等特点，使得真实的低空风切变雷达回波数据较难直接获取，因此国内外对于低空风切变检测的研究大多使用仿真数据。
3、目前，低空风切变模型建立主要有三种方法。一是实测风场数据法，主要通过气象雷达(比如doppler雷达)和塔台测得真实低空风切变场数据以网格的形式存放在计算机中，并建立相应的数据库，以美国国家大气研究中心(national center for atmosphericresearch,ncar)实施的jaws计划为代表。这种方法的特点就是数据真实可靠，但是依赖先进的检测设备，成本高，同时由于数据存储量特别大，需要占用很大内存。二是基于流体力学和热力学原理的风切变建模法，主要根据流体力学和热力学规律建立非线性的大气运动力学方程并求解，得到与真实低空风切变相似的模拟风场，以美国航空航天局(nationalaeronautics and space administration,nasa)开发的tass模型为代表，但是需要大量的内存和时间去求解，而tass模型就是在超级计
4、目前基于流体力学cfd软件进行的风切变仿真主要步骤是，先定义计算域，根据真实的风切变场景尺度对需要仿真的风场进行几何体建模，但模型底部都是平滑理想状态的，无法反映出真实的地形地貌对风切变的影响。目前国内对风切变风场的仿真研究较少，更多的是针对风切变检测方法的改进及研究，但实际上建立真实的风场数据是进行风切变检测的基础，因此基于复杂地形的风切变风场仿真还有待进一步研究。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的不足，提供一种基于复杂地形的风切变风场仿真方法。
2、本专利技术是通过以下技术方案予以实现：
3、一种基于复杂地形的风切变风场仿真方法，包括如下步骤：
4、s1.选取并采集待仿真的地形数据，进行三维建模，形成三维地形；
5、s2.将所述三维地形送入icem，建立计算域，设定边界条件，划分网格，获得模型文件；
6、s3.在fluent中读取所述模型文件，设置求解器后进行计算，获取复杂地形的风切变风场仿真模型。
7、根据上述技术方案，优选地，步骤s1包括：
8、s11.选取并采集待仿真的地理位置的地图文件；
9、s12.对所述地图文件进行裁剪；
10、s13.提取裁剪后所述地图文件的等高线数据，进行三维建模。
11、根据上述技术方案，优选地，步骤s12中，对所述地图文件进行裁剪，获得尺寸为6000*6000m的地图文件。
12、根据上述技术方案，优选地，步骤s13中，使用arcmap提取所述等高线数据，采用rhino软件进行三维建模。
13、根据上述技术方案，优选地，步骤s2中，所述计算域为四个侧面、一个顶面构成的长方体，所述计算域的长度、宽度与裁剪后所述地图文件的长度、宽度相等。
14、根据上述技术方案，优选地，步骤s2中，所述计算域的顶面划分一个风入口，所述计算域的四个侧面以及除去风入口的顶面定义为压力出口。
15、根据上述技术方案，优选地，步骤s2中，在所述“划分网格”过程中，先划分面网格再划分体网格，网格尺寸为80-150m。
16、根据上述技术方案，优选地，所述求解器的参数包括湍流模型、流体材料、边界条件、求解方法。其中，所述湍流模型选择标准k-ε模型，所述流体材料包括空气和水蒸气，所述边界条件为设定风入口的速度大小为50m/s，所述求解方法中，速度压力耦合使用simplec方案，离散格式采用二阶迎风格式。
17、本专利技术的有益效果是：
18、本专利技术为低空风切变风场提供了一种新的仿真方法，通过导入真实的复杂地形数据，可以大大增加风场的真实性，更直观的反映出地形对风切变的影响，具有较高的应用推广价值；同时，根据对仿真结果的分析，对比了理想地面条件下的仿真结果与复杂地形条件下的结果，也对比了不同截面对应的不同地势下对风体气流的影响，从而证实了真实地形确实对风场产生了影响。
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1.一种基于复杂地形的风切变风场仿真方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述一种基于复杂地形的风切变风场仿真方法，其特征在于，步骤S1包括：
3.根据权利要求2所述一种基于复杂地形的风切变风场仿真方法，其特征在于，步骤S12中，对所述地图文件进行裁剪，获得尺寸为6000*6000m的地图文件。
4.根据权利要求2所述一种基于复杂地形的风切变风场仿真方法，其特征在于，步骤S13中，使用Arcmap提取所述等高线数据，采用Rhino软件进行三维建模。
5.根据权利要求2-4中任意一项的所述一种基于复杂地形的风切变风场仿真方法，其特征在于，步骤S2中，所述计算域为四个侧面、一个顶面构成的长方体，所述计算域的长度、宽度与裁剪后所述地图文件的长度、宽度相等。
6.根据权利要求5所述一种基于复杂地形的风切变风场仿真方法，其特征在于，步骤S2中，所述计算域的顶面划分一个风入口，所述计算域的四个侧面以及除去风入口的顶面定义为压力出口。
7.根据权利要求6所述一种基于复杂地形的风切变风场仿真方法，其特征在于，步
8.根据权利要求5所述一种基于复杂地形的风切变风场仿真方法，其特征在于，所述求解器的参数包括湍流模型、流体材料、边界条件、求解方法。
9.根据权利要求8所述一种基于复杂地形的风切变风场仿真方法，其特征在于，所述湍流模型选择标准k-ε模型，所述流体材料包括空气和水蒸气，所述边界条件为设定风入口的速度大小为50m/s，所述求解方法中，速度压力耦合使用SIMPLEC方案，离散格式采用二阶迎风格式。
...【技术特征摘要】
1.一种基于复杂地形的风切变风场仿真方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述一种基于复杂地形的风切变风场仿真方法，其特征在于，步骤s1包括：
3.根据权利要求2所述一种基于复杂地形的风切变风场仿真方法，其特征在于，步骤s12中，对所述地图文件进行裁剪，获得尺寸为6000*6000m的地图文件。
4.根据权利要求2所述一种基于复杂地形的风切变风场仿真方法，其特征在于，步骤s13中，使用arcmap提取所述等高线数据，采用rhino软件进行三维建模。
5.根据权利要求2-4中任意一项的所述一种基于复杂地形的风切变风场仿真方法，其特征在于，步骤s2中，所述计算域为四个侧面、一个顶面构成的长方体，所述计算域的长度、宽度与裁剪后所述地图文件的长度、宽度相等。
6.根据权利要求5...
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