申请/专利权人：沈阳飞机工业(集团)有限公司

申请日：2022-10-12

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN115542776B

主分类号：G05B17/02

分类号：G05B17/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2023.01.20#实质审查的生效;2022.12.30#公开

摘要：本发明提出一种无人机飞管系统仿真模型校准方法，属于新型无人机调试技术领域。本发明根据无人机不同飞行状态下的试验飞行数据与预设的飞管系统仿真模型的仿真数据进行对比，使飞管系统仿真模型不断地接近真实飞机，当飞管系统仿真模型越接近真实飞机时，可以在地面模拟开展相关飞行试验，从而提高无人机地面飞行试验的效率，保障无人机飞行安全。本发明采用独特的设计思路，用于进行无人机的飞管系统仿真校准，使无人机最大程度上达到理论设计状态以及拥有最佳的飞行控制性能；同时设计独特的公式算法，实现仿真模型校准的计算，并通过设定允许范围值，使系统自动判定在允许公差范围内仿真是否符合要求，设计具有独特性和创新性。

主权项：1.一种无人机飞管系统仿真模型校准方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1：对无人机飞管系统输入控制指令，在地面进行飞行试验模拟，识别无人机飞行状态变换过程中的飞行状态；S2：利用三维成像扫描技术，获取无人机在每个飞行状态下的试验飞行数据，在预设的飞管系统仿真模型确定每个飞行状态对应的目标子模型，调取所述目标子模型的仿真数据；S3：根据试验飞行数据和仿真数据，调整所述目标子模型的仿真参数；S3.1：确定无人机飞行状态变换过程中的飞行状态先后顺序，飞行状态先后顺序为地面滑行状态、起飞状态、升降稳定飞行状态以及着陆状态；S3.2：按照飞行状态先后顺序，并结合试验飞行数据及仿真数据，调整每一个飞行状态对应的目标子模型的仿真参数；S3.2.1：根据地面滑行状态的试验飞行数据，及地面滑行状态对应的目标子模型的仿真数据，调整地面滑行状态对应的目标子模型的仿真参数；所述步骤S3.2.1的具体过程如下：S401：根据起落架的实际动作与位置状态，与起落系统子模型的仿真数据比较，得到无人机的地面校准偏差；S402：根据地面校准偏差，调整起落系统子模型的仿真参数；S3.2.2：根据起飞状态的试验飞行数据，及起飞状态对应的目标子模型的仿真数据，调整起飞状态对应的目标子模型的仿真参数；所述步骤S3.2.2的具体过程如下：S501：根据无人机的内侧升降副翼舵机反馈值以及实际偏转角度，与内侧升降副翼子模型的仿真数据比较，得到无人机的横向校准偏差；S502：根据横向校准偏差，调整内侧升降副翼子模型的仿真参数；S3.2.3：根据升降稳定飞行状态的试验飞行数据，及升降稳定飞行状态对应的目标子模型的仿真数据，调整升降稳定飞行状态对应的目标子模型的仿真参数；所述步骤S3.2.3的具体过程如下：S601：根据外侧阻力方向舵机反馈值以及实际偏转角度，与外侧阻力方向舵子模型的仿真数据比较，得到无人机的纵向及航向校准偏差；S602：根据纵向及航向校准偏差，调整外侧阻力方向舵子模型的仿真参数；S3.2.4：根据着陆状态的试验飞行数据，及着陆状态对应的目标子模型的仿真数据，调整着陆状态对应的目标子模型的仿真参数；所述步骤S3.2.4的具体过程如下：S701：根据拦阻系统位置信号以及实际放下角度，与拦阻系统子模型的仿真数据比较，得到无人机的着陆校准偏差；S702：根据着陆校准偏差，调整拦阻系统子模型的仿真参数S4：根据调整后的目标子模型，得到校准飞管系统仿真模型；S5：将校准后的飞管系统仿真模型与理论模型对比，进行飞管系统仿真模型对比分析；1设定无人机理论模型为Sα＝{x,y,z}其中，x为横向坐标；y为纵向坐标；z＝hx,y，表示高度；2设定成像扫描的实际模型为S′α＝{x′,y′,z′}其中，x′为横向坐标；y′为纵向坐标；z′＝hx′,y′，表示高度；3任一检测点在空间用六自由度向量表示为St＝[SxtSytSztSγtSβtSθt]其中，Sxt、Syt、Szt为t时刻检测点的位置坐标；Sγt、Sβt、Sθt为t时刻相对于空间坐标轴的倾角；4运动轨迹为在时间[0,t]内的积分，设每秒速率函数为fsa[St,x,y,z]，则无人机理论模型的运动轨迹为 5同理，成像扫描的实际模型运动轨迹为 6实际运动轨迹与理论运动轨迹的不重合度fV为二者模型差值，故 7根据不同的运动部件，设定不同的允许范围，飞管系统自动判定在允许公差范围内仿真是否符合要求，若计算出的不重合度fV不满足给定范围，则系统报此部件运动异常。

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百度查询： 沈阳飞机工业(集团)有限公司 无人机飞管系统仿真模型校准方法

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