一种飞行器在等高航路点间的定高度大圆飞行实现方法技术

技术编号:7455909 阅读:237 留言:0更新日期:2012-06-23 12:48
本发明专利技术涉及一种飞行器在等高航路点间的定高度大圆飞行实现方法,其特征在于步骤如下:通过计算实际飞行航线与理想大圆航线之间的实时偏差,给出了飞行器实现两等高点之间的定高度大圆飞行的具体实施步骤,进而可拓展至多等高航路点间的定高度大圆飞行。通过对该方法进行仿真验证可知,其通过对飞行器的实时高度和实时方位的调整很好的解决了飞行器沿大圆定高度飞行的实现问题,精度高,并且对飞行器的机动能力要求较弱,所以可以应用于多种研究对象。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及,一种在考虑地球曲率情况下飞行器在等高航路点间的定高度大圆飞行的实现方法,属于飞行控制领域。
技术介绍
等高航路点间的定高度大圆飞行是指飞行器在相邻等高航路点间均沿给定高度进行大圆飞行的一种飞行方式,是以两个等高航路点间的定高度大圆飞行为基础的。据此, 本专利技术着重介绍两个预置等高航路点间的定高度大圆飞行实现方法。两个等高航路点间的飞行器定高度大圆飞行是指飞行器在由两个预置航路点和地心确定的平面内从第一个预置航路点开始沿定高度飞至第二个预置航路点的过程,示意图参见附附图说明图1。定高度大圆飞行作为定高度飞行的最简单和最基本形式,对其进行深入研究有着重要的意义。基于实际需求(如研究定高度飞行火箭在地形摄影和探矿的工作效能、无人机在定高度掠地或掠海平飞时的作战效能等),经常需要通过计算机仿真研究飞行器在定高度飞行时的工作效能。 当所选飞行器的工作区域较小时,一般可将地球表面近似为平面进行处理;但是,如果工作区域较大,同样的近似处理将导致仿真处理结果失真。这时就需要一种高精度的考虑地球曲率的定高度实现方法。传统的高度控制做法是基于力矩控制,即通过改变飞行器力矩平衡来改变俯仰角姿态,进而改变升力大小,实现对高度的控制。该方法需要建立较复杂的动力学模型,不便于仿真实现,本专利技术给出了一种便于实现的模型简单的定高度大圆飞行控制方法,很好的克服了传统实现方法的弊端。
技术实现思路
要解决的技术问题为了避免现有技术的不足之处,本专利技术提出。技术方案,其特征在于步骤如下步骤1将经纬高坐标转换到〃 Rg2"坐标系首先利用下述公式将给出的预置航路点的经纬高坐标转换到"坐标系X = (Re+H0) cos Φ Ocos λ 0Y = (Re+H0) cos (J)0SinX0Z = (Re+H0) Sin(J)0其中Re = 6378137m, λ Q,约分别表示给定点的经度、纬度,单位为弧度;H。为给定点的高度;X,Y,Z分别表示给定点在"IV'坐标系下对应的三坐标;所述"坐标系为地心系,定义为坐标原点为地心,X轴在赤道平面内并指向首子午线方向,Z轴指向北极,Y轴通过右手法则确定;再转换到“Rg2“坐标系cr Y' Z' )' = Α(η χ (Χ Y Z)' ’ (X' Y' ζ')7·为给定点在〃 Rg2"坐标系下对应的坐标;其中从〃 Rd"坐标系到〃 Rg2"坐标系的旋转矩阵权利要求1. ,其特征在于步骤如下 步骤1将经纬高坐标转换到〃 Rg2"坐标系首先利用下述公式将给出的预置航路点的经纬高坐标转换到"ル"坐标系 X = (Re+H0) cos 小 Ocos 入 0 Y= (Re+h0 ノ cos 4)0sin 入。 Z = (Re+h0; sin 小 0其中Re = 6378137m, X。,外分别表示给定点的经度、纬度,单位为弧度;H。为给定点的 高度;X,Y,Z分別表示给定点在"Rd"坐标系下对应的三坐标;所述"ル"坐标系为地心系,定义为坐标原点为地心,X轴在赤道平面内并指向首子 午线方向,Z轴指向北扱,Y轴通过右手法则确定;再转换到〃 Rg2"坐标系(x'r z')7 = 0(ズrz)',(ズ'r Z')7为给定点 在〃 Rg2"坐标系下对应的坐标;其中从〃ル〃坐标系到〃艮2"坐标系的旋转矩阵全文摘要本专利技术涉及,其特征在于步骤如下通过计算实际飞行航线与理想大圆航线之间的实时偏差,给出了飞行器实现两等高点之间的定高度大圆飞行的具体实施步骤,进而可拓展至多等高航路点间的定高度大圆飞行。通过对该方法进行仿真验证可知,其通过对飞行器的实时高度和实时方位的调整很好的解决了飞行器沿大圆定高度飞行的实现问题,精度高,并且对飞行器的机动能力要求较弱,所以可以应用于多种研究对象。文档编号G05D1/10GK102508492SQ20111034722公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月4日 优先权日2011年11月4日专利技术者李波, 段晓稳, 符小卫, 高晓光 申请人:西北工业大学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:高晓光段晓稳李波符小卫
申请(专利权)人:西北工业大学
类型:发明
国别省市:

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