[发明专利]一种基于加速度功率谱密度的抖振特效建模方法

摘要

本发明属于飞行仿真技术领域，公开了一种基于加速度功率谱密度的抖振特效建模方法，包括以下步骤：一、根据飞机制造商提供的抖振运动G_RMS数据，该G_RMS数据包括垂直、纵向和侧向三个方向的数据，从中选取某一特征抖振在一定状态下的一个方向的一组或两组飞行数据；二、根据选取的飞行数据找出对应的加速度功率谱密度APSD数据序列，以各自的APSD数据序列为基础计算出建模所需的抖振参数，得出各自对应的瞬时抖振函数；三、计算对应选取的飞行数据中速度和高度的动压值，结合计算所得的瞬时抖振函数，计算得出该一定状态下实时抖振函数；四、重复一至三，分别计算在该一定状态下的另外两个方向上的实时抖振函数。本方法提高了飞行模拟器的仿真度。

主权项

1.一种基于加速度功率谱密度的抖振特效建模方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、根据飞机制造商提供的抖振运动GRMS数据，所述抖振运动GRMS数据包括垂直、纵向和侧向三个方向的数据，从中选取某一特征抖振在一定状态下的一个方向的一组或两组飞行数据；步骤二、根据选取的一组或两组飞行数据找出对应的飞机制造商提供的加速度功率谱密度APSD数据序列，并以各自的APSD数据序列为基础计算出建模所需的抖振参数，进而得出各自对应的所述一定状态下的瞬时抖振函数x1(t)或者x1(t)、x2(t)；步骤三、计算对应选取的一组或两组飞行数据中速度和高度的动压值，并结合计算所得的瞬时抖振函数，进而计算得出所述特征抖振在所述一定状态下实时抖振函数x0(t)；步骤四、重复步骤一至步骤三，分别计算所述特征抖振在所述一定状态下的另外两个方向上的实时抖振函数，所述步骤二中的计算出建模所需的抖振参数的方法包括：步骤Ⅰ、从加速度功率谱密度APSD数据序列中，选取K个波峰，在每个峰值周围包括峰值选取M个加速度功率谱密度APSD值，每个加速度功率谱密度APSD值标记为Pj，其中1≤j≤M，利用如下方程式计算对应所述波峰处的抖振参数振幅Ai，其中，1≤i≤K，Δf为加速度功率谱密度APSD的频率分辨率，步骤Ⅱ、结合所述步骤一中的对应所述一个方向的加速度均方根值GRMS，利用如下方程式计算抖振参数方差σ2，其中，1≤i≤K，步骤Ⅲ、从加速度功率谱密度APSD数据序列中，选取每个所述峰值处对应的频率值为抖振参数频率f_i，抖振参数初始相位取[0,2π)之间的随机数，其中，1≤i≤K，进而得到所述特征抖振在所述一定状态下一个方向的一组飞行数据的瞬间抖振函或者得到所述特征抖振在所述一定状态下一个方向的两组飞行数据的瞬间抖振函数所述步骤三中的实时抖振建模函数的计算方法包括：步骤ⅰ、利用如下方程式，计算对应所述的两组飞行数据中的速度和高度的飞机所受动压P动1和P动2，其中，H为飞机飞行高度，单位为英尺，V为飞机飞行速度，单位为节，步骤ⅱ、利用如下方程式，计算基于所述的两组飞行数据建立的实时抖振建模函数x0(t)，其中，P动0为当前实时飞行条件下的飞机所受动压，x1(t)和x2(t)为所述的步骤二中计算所得的瞬间抖振函数，或利用如下方程式，计算基于所述的一组数据建立的实时抖振建模函数x0(t)，其中，P动0为当前实时飞行条件下的飞机所受动压，P动1为对应所述的一组飞行数据中的速度和高度的飞机所受的动压，x1(t)为所述的步骤二中计算所得的瞬间抖振函数。