一种海上运动平台运动对飞机着舰点影响分析方法技术

本发明专利技术是一种海上运动平台运动对飞机着舰点影响分析方法，属于飞行控制领域。其特征在于,通过分析海上运动平台各自由度运动对着舰的影响。找出主要影响因素，有利于自动着舰导引系统或着舰指挥官对甲板运动进行预测，发出补偿指令，提高着舰成功率及着舰精度。步骤包括海上运动平台建模和海上运动平台运动对着舰点影响分析。本发明专利技术针对特定的飞机着舰任务，搭建海上运动平台运动模型，该模型具有较高的参考性，可移植性强，为研究人工着舰时的飞机操纵、自动着舰导引控制律和甲板运动补偿打下基础。

【技术实现步骤摘要】
一种海上运动平台运动对飞机着舰点影响分析方法
本专利技术是一种海上运动平台运动对飞机着舰点影响分析方法，属于飞行控制领域。
技术介绍
海上运动平台的甲板运动将明显地影响着舰点的预期位置，也是诱发舰尾气流扰动的原因之一。飞机着舰区域为六自由度运动的甲板，在海况复杂、甲板运动幅度较大时，海上运动平台尾部可能抬高2m，对飞机着舰结果造成很大影响。因此，有必要分析海上运动平台各自由度运动对着舰的影响。找出主要影响因素，有利于自动着舰导引系统或着舰指挥官对甲板运动进行预测，发出补偿指令，提高着舰成功率及着舰精度。
技术实现思路
本方法目的：通过分析海上运动平台各自由度运动对着舰的影响。找出主要影响因素，有利于自动着舰导引系统或着舰指挥官对甲板运动进行预测，发出补偿指令，提高着舰成功率及着舰精度。本专利技术的技术方案：该方法包含如下内容：一种海上运动平台运动对飞机着舰点影响分析方法，其特征在于首次将海上运动平台运动模型放在机/舰闭环仿真系统里，通过分析海上运动平台各自由度运动对飞机着舰的影响，找出主要影响因素，有利于指导自动着舰导引系统或着舰指挥官对甲板运动进行预测，发出补偿指令，提高着舰成功率及着舰精度。1.包括如下步骤：第一，海上运动平台建模：1.坐标系定义地轴坐标系：固连于被视为平面的地球表面，●在地面上选一点作为原点O；●使x轴在水平面内并指向前方；●y轴指向上方●z轴指向右方着舰飞行甲板坐标系：固连于海上运动平台甲板上●选理想着舰点为坐标原点O；●使x轴在海上运动平台轴线方向并指向舰首；●y轴指向上方；●z轴指向右方；2.海上运动平台运动数学描述海上运动平台的甲板运动可按正弦波组合描述舰的俯仰、横滚、偏航、沉浮运动，正弦波表达式如下：x_car＝∫v_sh*cos(psi0)dt+xpk0y_car＝∫v_sh*sin(psi0)dt+ypk0假设飞机着舰飞行甲板沿地轴0°航向，此时：ψ_car＝0°其中：x_car，海上运动平台质心在地轴X方向上的坐标；y_car，海上运动平台质心在地轴Y方向上的坐标；z_car，海上运动平台质心在地轴Z方向上的坐标；θ_car，海上运动平台运动的俯仰角；γ_car，海上运动平台运动的滚转角；ψ_car，海上运动平台运动的偏航角；v_sh，海上运动平台在地轴上沿首尾体轴匀速行进的速度；psi0＝8.2，海上运动平台体轴与着舰飞行甲板的夹角；Amp＝0.6，正常海况时，海上运动平台角运动系数；At_sh，俯仰运动的俯仰角幅值；Tt_sh，俯仰运动的俯仰角运动周期；Ag_sh，滚转运动的滚转角幅值；Tg_sh，滚转运动的滚转角运动周期；T_y，质心升沉运动的周期；Ay_sh，质心升沉运动的幅值；[xpk0,ypk0,zpk0]，海上运动平台质心在着舰飞行甲板坐标系上的坐标。第二，海上运动平台运动对着舰点影响分析：1.纵向运动对着舰点影响分析海上运动平台的俯仰、滚转和升沉运动会引起飞机理想着舰点产生高度偏差，偏差计算公式如下：●由海上运动平台的俯仰运动引起飞机理想着舰点高度变化量●由海上运动平台的滚转运动引起飞机理想着舰点高度变化量：●由海上运动平台升沉运动引起的飞机理想着舰点高度变化量：●由海上运动平台的俯仰、滚转和升沉运动综合后引起的飞机理想着舰点高度变化量为：h＝hθ+hγ+z_car●由海上运动平台的俯仰、滚转和升沉运动综合后引起的飞机理想着舰点偏差量：其中：飞机下滑角(4°)。2.横向运动对着舰点影响分析海上运动平台的横向运动和滚转会引起飞机理想着舰点产生侧向偏差，偏差计算公式如下：●海上运动平台横向运动引起的飞机理想着舰点侧向偏差为：ly＝Δy_car●海上运动平台滚转运动引起的飞机理想着舰点侧向偏差为：●由海上运动平台的横向和滚转运动引起的飞机理想着舰点侧向偏差为：l＝ly+lγ本专利技术的优点：本专利技术针对特定的飞机着舰任务，搭建海上运动平台运动模型，该模型具有较高的参考性，可移植性强，为研究人工着舰时的飞机操纵、自动着舰导引控制律和甲板运动补偿打下基础。附图说明图1是海上运动平台纵摇运动对理想着舰点纵向偏差影响示意图图2是海上运动平台横滚运动对理想着舰点纵向偏差影响示意图图3是海上运动平台升沉对理想着舰点纵向偏差影响示意图图4是海上运动平台滚转运动对理想着舰点横向偏差影响示意图具体实施方式1.根据海上运动平台俯仰运动对飞机理想着舰点高度变化量计算公式：得到拦阻钩触舰点距理想着舰点纵向偏差：结果如图1。2.根据海上运动平台滚转运动对飞机理想着舰点高度变化量计算公式：得到拦阻钩触舰点距理想着舰点纵向偏差：结果如图2。3.根据海上运动平台升沉运动引起的飞机理想着舰点高度变化量计算公式：得到拦阻钩触舰点距理想着舰点纵向偏差：结果如图3。4.根据海上运动平台滚转运动对飞机理想着舰点侧向偏差计算公式：得到结果如图4。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海上运动平台运动对飞机着舰点影响分析方法，其特征在于,包括如下步骤： 第一，海上运动平台建模 1）坐标系定义 地轴坐标系：固连于被视为平面的地球表面， ●在地面上选一点作为原点O； ●使x轴在水平面内并指向前方； ●y轴指向上方 ●z轴指向右方 着舰飞行甲板坐标系：固连于海上运动平台甲板上 ●选理想着舰点为坐标原点O； ●使x轴在海上运动平台轴线方向并指向舰首； ●y轴指向上方； ●z轴指向右方； 2）海上运动平台运动数学描述 海上运动平台的甲板运动可按正弦波组合描述舰的俯仰、横滚、偏航、沉浮运动，正弦波表达式如下： x_car＝∫v_sh*cos(psio)dt+xpk0 y_car＝∫v_sh*sin(psio)dt+ypk0 假设飞机着舰飞行甲板沿地轴0°航向，此时： ψ_car＝0° 第二，海上运动平台运动对着舰点影响分析 1）纵向运动对着舰点影响分析 海上运动平台的俯仰、滚转和升沉运动会引起飞机理想着舰点产生高度偏差，偏差计算公式如下： ●由海上运动平台的俯仰运动引起飞机理想着舰点高度变化量 ●由海上运动平台的滚转运动引起飞机理想着舰点高度变化量： ●由海上运动平台升沉运动引起的飞机理想着舰点高度变化量： ●由海上运动平台的俯仰、滚转和升沉运动综合后引起的飞机理想着舰点高度变化量为： h＝hθ+hγ+z_car ●由海上运动平台的俯仰、滚转和升沉运动综合后引起的飞机理想着舰点偏差量： 其中：飞机下滑角（4°）。2）横向运动对着舰点影响分析 海上运动平台的横向运动和滚转会引起飞机理想着舰点产生侧向偏差，偏差计算公式如下： ●海上运动平台横向运动引起的飞机理想着舰点侧向偏差为： ly＝Δy_car ●海上运动平台滚转运动引起的飞机理想着舰点侧向偏差为： ●由海上运动平台的横向和滚转运动引起的飞机理想着舰点侧向偏差为： l＝ly+lγ。...

【技术特征摘要】
1.一种海上运动平台运动对飞机着舰点影响分析方法，其特征在于,包括如下步骤：第一，海上运动平台建模1)坐标系定义地轴坐标系：固连于被视为平面的地球表面，●在地面上选一点作为原点O；●使x轴在水平面内并指向前方；●y轴指向上方●z轴指向右方着舰飞行甲板坐标系：固连于海上运动平台甲板上●选理想着舰点为坐标原点O；●使x轴在海上运动平台轴线方向并指向舰首；●y轴指向上方；●z轴指向右方；2)海上运动平台运动数学描述海上运动平台的甲板运动可按正弦波组合描述舰的俯仰、横滚、偏航、沉浮运动，正弦波表达式如下：x_car＝∫v_sh*cos(psi0)dt+xpk0y_car＝∫v_sh*sin(psi0)dt+ypk0假设飞机着舰飞行甲板沿地轴0°航向，此时：ψ_car＝0°第二，海上运动平台运动对着舰点影响分析1)纵向运动对着舰点影响分析海上运动平台的俯仰、滚转和升沉运动会引起飞机理想着舰点产生高度偏差，偏差计算公式如下：●由海上运动平台的俯仰运动引起飞机理想着舰点高度变化量●由海上运动平台的滚转运动引起飞机理想着舰点高度变化量：

【专利技术属性】
技术研发人员：张志冰，张秀林，杨宁，王家兴，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21