直升機(jī)機(jī)動(dòng)飛行的空速修正方法技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)屬于直升機(jī)大氣系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種直升機(jī)機(jī)動(dòng)飛行的空速修正方法，解決了直升機(jī)在急速下滑轉(zhuǎn)迅速爬升大機(jī)動(dòng)動(dòng)作時(shí)空速反向變化的問(wèn)題。機(jī)上慣性傳感器測(cè)量得垂直加速度，垂直加速度開(kāi)辟移動(dòng)積分窗進(jìn)行低通濾波處理，濾波處理后的垂直加速度進(jìn)行修正得與真實(shí)空速相差不大的修正空速。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)修正這個(gè)局部失真的空速有利于自動(dòng)平穩(wěn)系統(tǒng)對(duì)飛行穩(wěn)定性的控制，降低了飛行員的操縱負(fù)擔(dān)，改善了飛行舒適度。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專(zhuān)利技術(shù)屬于直升機(jī)大氣系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種直升機(jī)機(jī)動(dòng)飛行的空速修正方法。
技術(shù)介紹
通常直升機(jī)空速是由大氣系統(tǒng)總靜壓空速管測(cè)量飛行時(shí)的迎面總壓和機(jī)身靜壓計(jì)算獲得，由于直升機(jī)在飛行時(shí)，整個(gè)機(jī)身均處于旋翼下洗流的裹挾之中，很難找到一個(gè)不受旋翼影響的總靜壓測(cè)量位置，總靜壓測(cè)量受旋翼干擾在所難免。在正常的直升機(jī)穩(wěn)定飛行中，總靜壓源可以通過(guò)測(cè)量的前飛空速進(jìn)行修正，但在直升機(jī)進(jìn)行急速下滑轉(zhuǎn)迅速爬升大機(jī)動(dòng)動(dòng)作時(shí)，由于下洗流場(chǎng)的劇烈變化，下洗流對(duì)總壓的影響瞬時(shí)增大，導(dǎo)致計(jì)算的空速與真實(shí)空速呈現(xiàn)反向變化的現(xiàn)象，這個(gè)失真的空速使得自動(dòng)平穩(wěn)系統(tǒng)控制直升機(jī)“低頭”，飛行員為維持希望的姿態(tài)而進(jìn)行相應(yīng)的操縱調(diào)整，增加了飛行員的操縱負(fù)擔(dān)，如何修正此時(shí)的空速，提高飛行舒適度成為一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)為了解決直升機(jī)在急速下滑轉(zhuǎn)迅速爬升大機(jī)動(dòng)動(dòng)作時(shí)空速反向變化的問(wèn)題。本專(zhuān)利技術(shù)采用如下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種直升機(jī)機(jī)動(dòng)飛行的空速修正方法，其特征在于步驟如下：機(jī)上慣性傳感器測(cè)量得垂直加速度，垂直加速度開(kāi)辟移動(dòng)積分窗按公式（1）進(jìn)行低通濾波處理，按公式（1）濾波處理后的垂直加速度（），按公式（2）進(jìn)行修正得與真實(shí)空速相差不大的修正空速，………………………………………………………公式（1）……………………………公式（2）…………………………公式（3）其中n為積分初始值，N為積分長(zhǎng)度，VV為修正空速，VV0為進(jìn)入修正前的空速，，為修正門(mén)限閾值，為加速度修正空速的關(guān)系函數(shù)，為關(guān)于加速度的一次函數(shù)，見(jiàn)公式（3），k為一次函數(shù)系數(shù)。從飛行原理來(lái)看，直升機(jī)為阻止急速下滑的高度轉(zhuǎn)而迅速拉升，必然會(huì)拉總矩提升力且大角度調(diào)整機(jī)頭方向，但旋翼的響應(yīng)與機(jī)身的動(dòng)作不可能同步完成，因此旋翼下洗流大小會(huì)急劇增大且下洗流場(chǎng)方向與總靜壓空速管夾角變小，對(duì)氣流大小和方向敏感的空速管必然受其影響。同時(shí)對(duì)某型直升機(jī)的飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后我們注意到，在這個(gè)大姿態(tài)調(diào)整的過(guò)程中，垂直升力為整個(gè)飛行過(guò)程中最大位置且變化過(guò)程與空速反向變化過(guò)程相吻合，借助能很好反應(yīng)垂直升力的慣性垂直加速度，為修正這個(gè)失真的空速提供很好的依據(jù)和可操作性。慣性傳感器直接測(cè)量的垂直加速度是一個(gè)高頻震蕩的含重力加速度的值，為尋求垂直加速度和空速反向變化的規(guī)律，需對(duì)測(cè)量的垂直加速度開(kāi)辟合適的移動(dòng)積分窗進(jìn)行低通濾波處理，濾波處理后的垂直加速度可以很好的定位空速反向變化的起始和結(jié)束位置且中間變化過(guò)程與空速反向變化趨勢(shì)相一致。本專(zhuān)利技術(shù)具有如下有益效果：解決了直升機(jī)急速下滑轉(zhuǎn)迅速爬升大機(jī)動(dòng)動(dòng)作時(shí)空速反向變化的問(wèn)題，修正這個(gè)局部失真的空速有利于自動(dòng)平穩(wěn)系統(tǒng)對(duì)飛行穩(wěn)定性的控制，降低了飛行員的操縱負(fù)擔(dān)，改善了飛行舒適度。附圖說(shuō)明圖1為未經(jīng)修正處理的反向變化的空速圖，圖2為經(jīng)濾波處理后的加速度與高度關(guān)系圖，圖3修正處理后的空速圖。具體實(shí)施方式一種直升機(jī)機(jī)動(dòng)飛行的空速修正方法，其特征在于步驟如下：測(cè)量的垂直加速度開(kāi)辟移動(dòng)積分窗進(jìn)行低通濾波處理，按公式（1）濾波處理后的垂直加速度（）可以很好的定位空速反向變化的起始和結(jié)束位置且中間變化過(guò)程與空速反向變化趨勢(shì)相一致，按公式（2）進(jìn)行修正可得與真實(shí)空速相差不大的修正空速，………………………………………………………公式（1）……………………………公式（2）…………………………公式（3）其中n為積分初始值，N為積分長(zhǎng)度，VV為修正空速，VV0為進(jìn)入修正前的空速，，為修正門(mén)限閾值，為加速度修正空速的關(guān)系函數(shù)，為關(guān)于加速度的一次函數(shù)，見(jiàn)公式（3），k為一次函數(shù)系數(shù)，有關(guān)參數(shù)本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定。實(shí)施例：某型直升機(jī)當(dāng)飛行高度由1200m急速下滑至最低620m后再轉(zhuǎn)迅速爬升的時(shí)，從記錄數(shù)據(jù)可以看出，測(cè)量的空速有明顯的反向變化過(guò)程，最大反向速度達(dá)30km/h（見(jiàn)圖1），這個(gè)反向的空速足以讓自動(dòng)平穩(wěn)系統(tǒng)控制升降舵舵面反向動(dòng)作，導(dǎo)致機(jī)體不穩(wěn)，顯然不是飛行員所希望的。為了解決空速反向變化問(wèn)題，將慣性傳感器測(cè)量的慣性垂直加速度按公式（1）開(kāi)辟移動(dòng)積分窗進(jìn)行濾波處理，處理后的加速度見(jiàn)圖2，由圖2可知在每次高度變化到最低位置時(shí)，加速度值達(dá)到峰值，可以很好的定位空速反向變化的位置。在識(shí)別到空速反向變化位置后，按公式（2）、（3）進(jìn)行修正處理，反向的空速變化得到明顯的抑制（見(jiàn)圖3），飛行舒適度得到了明顯改善，提高了飛行品質(zhì)。本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種直升機(jī)機(jī)動(dòng)飛行的空速修正方法，其特征在于步驟如下：機(jī)上慣性傳感器測(cè)量得垂直加速度，垂直加速度開(kāi)辟移動(dòng)積分窗按公式（1）進(jìn)行低通濾波處理，按公式（1）濾波處理后得垂直加速度，按公式（2）進(jìn)行修正得與真實(shí)空速相差不大的修正空速，………………………………………………………公式（1）……………………………公式（2）…………………………公式（3）其中n為積分初始值，N為積分長(zhǎng)度，VV為修正空速，VV0為進(jìn)入修正前的空速，，為修正門(mén)限閾值，為加速度修正空速的關(guān)系函數(shù)，為關(guān)于加速度的一次函數(shù)，見(jiàn)公式（3），k為一次函數(shù)系數(shù)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種直升機(jī)機(jī)動(dòng)飛行的空速修正方法，其特征在于步驟如下：
機(jī)上慣性傳感器測(cè)量得垂直加速度，垂直加速度開(kāi)辟移動(dòng)積分窗按公式（1）進(jìn)行低
通濾波處理，按公式（1）濾波處理后得垂直加速度，按公式（2）進(jìn)行修正得與真實(shí)空速相
差不大的修正空速，
……………………………………………...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：朱應(yīng)平，陳文鋆，曹欽華，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：太原航空儀表有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：山西;14