申请/专利权人：北京航空航天大学

申请日：2021-11-30

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN114065670B

主分类号：G06F30/28

分类号：G06F30/28;G06F30/15;G06F111/10

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2022.03.08#实质审查的生效;2022.02.18#公开

摘要：本发明公开了一种考虑降雨影响的无人机气动导数快速辨识方法，以单位时间内的降雨量评价降雨的严重程度，计算空气中液态水含量、雨滴的终端速度等参数，建立降雨数学模型；计算测试算例，验证计算流体力学数值计算方法的准确性；通过计算流体力学数值计算方法，计算无人机的动态气动性能；根据无人机的动态气动性能数据，计算得到无人机的气动导数。

主权项：1.一种考虑降雨影响的无人机气动导数快速辨识方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、以单位时间内的降雨量评价降雨的严重程度，计算空气中液态水含量、雨滴的终端速度参数，建立降雨数学模型；步骤2、计算测试算例，验证计算流体力学数值计算方法的准确性；步骤3、通过计算流体力学数值计算方法，计算无人机的动态气动性能；步骤4、根据无人机的动态气动性能数据，计算得到无人机的气动导数；具体包括以下步骤：1以单位时间内的降雨量评价降雨的严重程度，计算空气中液态水含量参数，空气中液态水含量LWC的计算公式如下所示：LWC＝0.054R0.84其中，R为降雨强度，单位为mmhour，雨滴的终端速度VT为： 其中，Dp为雨滴半径；2为了验证计算流体力学数值计算方法的准确性，将常用翼型作为测试用例，采用多种湍流模型求解方法同时和风洞实验结果对比，从中选择对动态气动性能预测能力好的方法，用于后续无人机的动态气动性能计算；所述的预测能力好的方法，为和风洞实验结果相比误差最小的方法；3将空气视为连续相，雨滴被视为离散相，整个流场计算采用步骤2中选取的湍流模型计算，大雨条件采用离散相模型进行模拟，飞行器采用动态网格进行非定常受迫振荡运动，计算无人机的动态气动性能；4基于步骤3得到的动态气动性能，辨识无人机的气动导数；受迫振荡运动采用正弦振动或随机运动形式，非定常俯仰力矩系数Cm表达式写成： 其中，为攻角，为俯仰角速度，为零攻角时的俯仰力矩系数，，，，和分别为静导数和组合动导数，为攻角的导数；将该表达式写成矩阵的形式：AX＝B其中，， ，上标表示数据点的序号，共n个数据点，基于最小二乘法，即可辨识出力矩气动导数：。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京航空航天大学 一种考虑降雨影响的无人机气动导数快速辨识方法

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