申请/专利权人：南京航空航天大学

申请日：2020-07-30

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN111881632B

主分类号：G06F30/28

分类号：G06F30/28;G06F111/04;G06F111/10;G06F113/08;G06F119/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2020.11.20#实质审查的生效;2020.11.03#公开

摘要：本发明涉及一种直升机风限图确定方法及系统，涉及直升机技术领域，包括：获取当前状态下舰载直升机各探测点的非定常舰艉流场数据；根据非定常舰艉流场数据计算气动部件的平均艉流场速度分量；建立舰载直升机飞行力学计算模型；将平均艉流场速度分量与舰载直升机飞行力学计算模型耦合，计算操纵杆量；判断操纵杆量是否达到预设安全操纵杆量阈值，若是，则确定当前风速为最大风速边界；根据最大风速边界确定舰载直升机着舰风限图；根据舰载直升机着舰风限图确定着舰路径直升机着舰风限图；着舰路径直升机着舰风限图用于确定着舰路径下的着舰安全边界。本发明提供的方法及系统可以实现对着舰路径下的着舰安全边界的快速确定。

主权项：1.一种直升机风限图确定方法，其特征在于，包括：获取当前状态下舰载直升机各探测点的非定常舰艉流场数据；所述探测点包括机身探测点，尾桨探测点，垂尾探测点和平尾探测点；所述当前状态为当前风速、当前预设风向角和当前悬停位置；根据所述非定常舰艉流场数据计算气动部件的平均艉流场速度分量；所述气动部件包括机身、尾桨、垂尾和平尾；建立舰载直升机飞行力学计算模型；将所述平均艉流场速度分量与所述舰载直升机飞行力学计算模型耦合，计算操纵杆量；判断所述操纵杆量是否达到预设安全操纵杆量阈值，得到第一判断结果；若所述第一判断结果表示所述操纵杆量达到所述预设安全操纵杆量阈值，则确定当前风速为最大风速边界；根据所述最大风速边界确定舰载直升机着舰风限图；根据所述舰载直升机着舰风限图确定着舰路径直升机着舰风限图；所述着舰路径直升机着舰风限图用于确定着舰路径下的着舰安全边界；所述根据所述非定常舰艉流场数据计算气动部件的平均艉流场速度分量，具体包括：根据所述非定常舰艉流场数据，利用时均化处理法，计算气动部件的艉流场的平均速度场；将所述气动部件的坐标系进行转化，在转化后的坐标系下确定所述气动部件的坐标，利用距离导数加权法，对所述艉流场的平均速度场的速度分量进行插值，得到所述气动部件的艉流场速度分量；确定每一预设气动部件相位角下的所述气动部件的艉流场速度分量；根据所述气动部件的艉流场速度分量计算气动部件的平均艉流场速度分量；所述将所述气动部件的坐标系进行转化，在转化后的坐标系下确定所述气动部件的坐标，利用距离导数加权法，对所述艉流场的平均速度场的速度分量进行插值，得到所述气动部件的艉流场速度分量，具体包括：分别确定所述机身、所述尾桨、所述垂尾和所述平尾的艉流场速度分量；其中，所述尾桨的艉流场速度分量具体确定方法包括：通过坐标转化矩阵将尾桨桨叶坐标系转化为舰船坐标系；确定所述尾桨的桨叶微段在所述舰船坐标系下的位置坐标；根据公式和确定所述尾桨的桨叶微段中心在舰船坐标系下的艉流场速度分量；所述尾桨的桨叶包括多个微段；其中，s表示桨叶微段中心待插值的艉流场速度分量，si为与微段中心相邻探测点的艉流场速度分量，xCi,yCi,zCi为探测点的位置坐标，di表示探测点到微段中心的距离，α为调节距离权导数的指数，n为相邻探测点的个数；xC0,yC0,zC0为桨叶微段在舰船坐标系下的位置坐标；利用所述坐标转化矩阵的逆矩阵将所述桨叶微段中心在舰船坐标系下的艉流场速度分量转化为所述桨叶微段中心在桨叶坐标系下的艉流场速度分量；将所述桨叶微段中心在桨叶坐标系下的艉流场速度分量求和得到所述尾桨的艉流场速度分量；所述根据所述最大风速边界确定舰载直升机着舰风限图，具体包括：计算更新所述当前预设风向角的次数，判断更新所述当前预设风向角的次数是否达到第一预设次数，得到第二判断结果；若所述第二判断结果表示所述当前预设风向角的次数未达到第一预设次数，则更新所述当前预设风向角，返回步骤“获取当前状态下舰载直升机各探测点的非定常舰艉流场数据”；若所述第二判断结果表示所述当前预设风向角的次数达到第一预设次数，根据不同预设风向角的所述最大风速边界确定舰载直升机着舰风限图；所述根据所述舰载直升机着舰风限图确定着舰路径直升机着舰风限图，具体包括：计算更新所述当前悬停位置的次数，判断所述当前悬停位置的次数是否达到第二预设次数，得到第三判断结果；若所述第三判断结果表示所述当前悬停位置的次数未达到第二预设次数，则更新所述当前悬停位置，返回步骤“获取当前状态下舰载直升机各探测点的非定常舰艉流场数据”；若所述第三判断结果表示所述当前悬停位置的次数达到第二预设次数，则将当前预设风向角相同且当前悬停位置不同的舰载直升机着舰风限图合成得到着舰路径直升机着舰风限图；所述着舰路径直升机着舰风限图用于确定着舰路径下的着舰安全边界。

全文数据：

权利要求：

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