一种飞行仿真方法及装置制造方法及图纸

一种飞行仿真方法及装置，用于提供兼顾运算速度与仿真模拟真实感的飞行仿真方式。飞行仿真方法包括：获得飞行仿真的初始化参数，包括飞行器的运动性能参数以及目标位置；获得飞行器在第一时刻的第一飞行参数，包括飞行器在第一时刻的第一位置以及第一运动参数；判断第一位置与目标位置的偏差是否不大于偏差阈值；若大于，根据第一飞行参数以及初始化参数确定飞行器从第一位置飞向目标位置的飞行状态，飞行状态包括平飞状态、左旋状态以及右旋状态；根据第一飞行参数、初始化参数以及飞行状态确定飞行器在第一时刻的预设时间间隔之后的第二时刻的第二位置；判断第二位置与目标位置的偏差是否不大于偏差阈值；若不大于，结束飞行仿真。

【技术实现步骤摘要】
一种飞行仿真方法及装置
本专利技术涉及航空
，特别涉及一种飞行仿真方法及装置。
技术介绍
现有的飞行器飞行仿真模拟技术基于飞行器的非线性建模，但由于飞行器在空间运动有六个自由度，其系统庞大、结构复杂、气动数据多，所以建立完整的六自由度全量飞行器模型比较困难，算法过于复杂，导致运行速度慢。若要提高算法速度则以牺牲飞行器模拟的真实感为代价，使得飞行姿态不够平稳等，虽然运行速度提高了，但是却降低了飞行器模拟的真实感。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种飞行仿真方法及装置，用于提供一种兼顾运算速度与仿真模拟真实感的飞行仿真方式。本专利技术实施例第一方面提供一种飞行仿真方法，包括：获得飞行仿真的初始化参数，所述初始化参数包括飞行器的运动性能参数以及目标位置；获得所述飞行器在第一时刻的第一飞行参数，所述第一飞行参数包括所述飞行器在所述第一时刻的第一位置以及第一运动参数；判断所述第一位置与所述目标位置的偏差是否不大于偏差阈值；若所述第一位置与所述目标位置的偏差大于所述偏差阈值，根据所述第一飞行参数以及所述初始化参数确定所述飞行器从所述第一位置飞向所述目标位置的飞行状态，所述飞行状态包括平飞状态、左旋状态以及右旋状态；根据所述第一飞行参数、所述初始化参数以及所述飞行状态确定所述飞行器在所述第一时刻的预设时间间隔之后的第二时刻的第二位置；判断所述第二位置与所述目标位置的偏差是否不大于偏差阈值；在所述第二位置与所述目标位置的偏差不大于所述偏差阈值时，结束飞行仿真。在第一方面一些设计中，所述第一运动参数包括所述飞行器在第一时刻的第一偏航角；所述根据所述第一飞行参数以及所述初始化参数确定所述飞行器的飞行状态，包括：根据所述飞行器在所述第一时刻的第一位置以及所述目标位置确定所述飞行器从所述第一位置飞向所述目标位置时的目标偏航角；确定所述第一偏航角顺时针转动到所述目标偏航角的第一角度，以及所述第一偏航角逆时针转动到所述目标偏航角的第二角度；在所述第一角度等于所述第二角度时，确定所述飞行器的飞行状态为平飞状态；在所述第一角度大于所述第二角度时，确定所述飞行器的飞行状态为右旋状态；在所述第一角度小于所述第二角度时，确定所述飞行器的飞行状态为左旋状态。在第一方面一些设计中，所述第一飞行参数还包括所述飞行器在第一时刻的第一速度；所述初始化参数还包括所述飞行器的目标速度，所述运动性能参数包括爬升率的绝对值；所述根据所述第一飞行参数、所述目标飞行参数以及所述飞行状态确定所述飞行器在所述第一时刻的预设时间间隔之后的第二时刻的第二位置，包括：根据所述第一速度、所述目标速度以及所述加速度的绝对值确定所述飞行器从所述第一位置飞向所述目标位置时的飞行加速度；根据所述第一位置、所述目标位置以及所述爬升率的绝对值确定所述飞行器从所述第一位置飞向所述目标位置时的飞行爬升率；在所述飞行状态为平飞状态时，根据以下公式确定所述第二位置：Px2＝Px1+vt·t·cos(θcur_head)；Py2＝Py1+vt·t·sin(θcur_head)；Pz2＝Pz1+t·γcdr；vt＝v1+α·t，ifvdest≠v1；vt＝v1，ifvdest＝v1；其中，(Px1，Py1，Pz1)为所述第一位置的坐标、(Px2，Py2，Pz2)为所述第二位置的坐标，θcur_head为所述目标偏航角，v1为所述第一速度、vdest为所述目标速度，α为所述飞行加速度，γcdr为所述飞行爬升率，t为所述第一时刻与第二时刻的时间间隔。在第一方面一些设计中，所述初始化参数还包括所述飞行器的转弯速率；所述根据所述第一飞行参数、所述目标飞行参数以及所述飞行状态确定所述飞行器在所述第一时刻的预设时间间隔之后的第二时刻的第二位置，包括：在所述飞行状态为左旋时，根据以下公式确定所述第二位置：Px2＝Px1+Rturn·cos(θ′curhead)；Py2＝Py1+Rturn·sin(θ′cur_head)；Pz2＝Pz1+t·γcdr；其中，g为重力加速度，γturn为所述转弯速率。在第一方面一些设计中，所述初始化参数还包括所述飞行器的转弯速率；所述根据所述第一飞行参数、所述目标飞行参数以及所述飞行状态确定所述飞行器在所述第一时刻的预设时间间隔之后的第二时刻的第二位置，包括：在所述飞行状态为右旋时，根据以下公式确定所述第二位置：Px2＝Px1+Rturn·cos(θ′curhead)；Py2＝Py1+Rturn·sin(θ′cur_head)；Pz2＝Pz1+t·γcdr；其中，g为重力加速度，γturn为所述转弯速率。在第一方面一些设计中，所述偏差阈值为Rturn。本专利技术实施例第二方面提供一种飞行仿真装置，包括：第一获得模块，用于获得飞行仿真的初始化参数，所述初始化参数包括飞行器的运动性能参数以及目标位置；第二获得模块，用于获得所述飞行器在第一时刻的第一飞行参数，所述第一飞行参数包括所述飞行器在所述第一时刻的第一位置以及第一运动参数；第一判断模块，用于判断所述第一位置与所述目标位置的偏差是否不大于偏差阈值；确定模块，用于在所述第一位置与所述目标位置的偏差大于所述偏差阈值时，根据所述第一飞行参数以及所述初始化参数确定所述飞行器从所述第一位置飞向所述目标位置的飞行状态，所述飞行状态包括平飞状态、左旋状态以及右旋状态；根据所述第一飞行参数、所述初始化参数以及所述飞行状态确定所述飞行器在所述第一时刻的预设时间间隔之后的第二时刻的第二位置；第二判断模块，用于判断所述第二位置与所述目标位置的偏差是否不大于偏差阈值；结束模块，用于在所述第二位置与所述目标位置的偏差不大于所述偏差阈值时，结束飞行仿真。在第二方面一些设计中，所述第一运动参数包括所述飞行器在第一时刻的第一偏航角；所述确定模块用于：根据所述飞行器在所述第一时刻的第一位置以及所述目标位置确定所述飞行器从所述第一位置飞向所述目标位置时的目标偏航角；确定所述第一偏航角顺时针转动到所述目标偏航角的第一角度，以及所述第一偏航角逆时针转动到所述目标偏航角的第二角度；在所述第一角度等于所述第二角度时，确定所述飞行器的飞行状态为平飞状态；在所述第一角度大于所述第二角度时，确定所述飞行器的飞行状态为右旋状态；在所述第一角度小于所述第二角度时，确定所述飞行器的飞行状态为左旋状态。在第二方面一些设计中，所述第一飞行参数还包括所述飞行器在第一时刻的第一速度、第一俯仰角、第一滚转角；所述初始化参数还包括所述飞行器的目标速度，所述运动性能参数包括爬升率的绝对值；所述确定模块用于：根据所述第一速度、所述目标速度以及所述加速度的绝对值确定所述飞行器从所述第一位置飞向所述目标位置时的飞行加速度；根据所述第一位置、所述目标位置以及所述爬升率的绝对值确定所述飞行器从所述第一位置飞向所述目标位置时的飞行爬升率；在所述飞行状态为平飞状态时，根据以下公式确定所述第二位置：Px2＝Px1+vt·t·cos(θcur_head)；Py2＝Py1+vt·t·sin(θcur_head)；Pz2＝Pz1+t·γcdr；vt＝v1+α·t，ifvdest≠v1；vt＝v1，ifvdest＝v1；其中，(Px1，Py1，Pz1)为所述第一位置的坐标、(Px2，Py2，Pz2)为所述第二位置的坐标本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种飞行仿真方法，其特征在于，包括：获得飞行仿真的初始化参数，所述初始化参数包括飞行器的运动性能参数以及目标位置；获得所述飞行器在第一时刻的第一飞行参数，所述第一飞行参数包括所述飞行器在所述第一时刻的第一位置以及第一运动参数；判断所述第一位置与所述目标位置的偏差是否不大于偏差阈值；若所述第一位置与所述目标位置的偏差大于所述偏差阈值，根据所述第一飞行参数以及所述初始化参数确定所述飞行器从所述第一位置飞向所述目标位置的飞行状态，所述飞行状态包括平飞状态、左旋状态以及右旋状态；根据所述第一飞行参数、所述初始化参数以及所述飞行状态确定所述飞行器在所述第一时刻的预设时间间隔之后的第二时刻的第二位置；判断所述第二位置与所述目标位置的偏差是否不大于偏差阈值；在所述第二位置与所述目标位置的偏差不大于所述偏差阈值时，结束飞行仿真。

【技术特征摘要】
1.一种飞行仿真方法，其特征在于，包括：获得飞行仿真的初始化参数，所述初始化参数包括飞行器的运动性能参数以及目标位置；获得所述飞行器在第一时刻的第一飞行参数，所述第一飞行参数包括所述飞行器在所述第一时刻的第一位置以及第一运动参数；判断所述第一位置与所述目标位置的偏差是否不大于偏差阈值；若所述第一位置与所述目标位置的偏差大于所述偏差阈值，根据所述第一飞行参数以及所述初始化参数确定所述飞行器从所述第一位置飞向所述目标位置的飞行状态，所述飞行状态包括平飞状态、左旋状态以及右旋状态；根据所述第一飞行参数、所述初始化参数以及所述飞行状态确定所述飞行器在所述第一时刻的预设时间间隔之后的第二时刻的第二位置；判断所述第二位置与所述目标位置的偏差是否不大于偏差阈值；在所述第二位置与所述目标位置的偏差不大于所述偏差阈值时，结束飞行仿真。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一运动参数包括所述飞行器在第一时刻的第一偏航角；所述根据所述第一飞行参数以及所述初始化参数确定所述飞行器的飞行状态，包括：根据所述飞行器在所述第一时刻的第一位置以及所述目标位置确定所述飞行器从所述第一位置飞向所述目标位置时的目标偏航角；确定所述第一偏航角顺时针转动到所述目标偏航角的第一角度，以及所述第一偏航角逆时针转动到所述目标偏航角的第二角度；在所述第一角度等于所述第二角度时，确定所述飞行器的飞行状态为平飞状态；在所述第一角度大于所述第二角度时，确定所述飞行器的飞行状态为右旋状态；在所述第一角度小于所述第二角度时，确定所述飞行器的飞行状态为左旋状态。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一飞行参数还包括所述飞行器在第一时刻的第一速度；所述初始化参数还包括所述飞行器的目标速度，所述运动性能参数包括爬升率的绝对值；所述根据所述第一飞行参数、所述目标飞行参数以及所述飞行状态确定所述飞行器在所述第一时刻的预设时间间隔之后的第二时刻的第二位置，包括：根据所述第一速度、所述目标速度以及所述加速度的绝对值确定所述飞行器从所述第一位置飞向所述目标位置时的飞行加速度；根据所述第一位置、所述目标位置以及所述爬升率的绝对值确定所述飞行器从所述第一位置飞向所述目标位置时的飞行爬升率；在所述飞行状态为平飞状态时，根据以下公式确定所述第二位置：Px2＝Px1+vt·t·cos(θcur_head)；Py2＝Py1+vt·t·sin(θcur_head)；Pz2＝Pz1+t·γcdr；vt＝v1+α·t，ifvdest≠v1；vt＝v1，ifvdest＝v1；其中，(Px1，Py1，Pz1)为所述第一位置的坐标、(Px2，Py2，Pz2)为所述第二位置的坐标，θcur_head为所述目标偏航角，v1为所述第一速度、vdest为所述目标速度，α为所述飞行加速度，γcdr为所述飞行爬升率，t为所述第一时刻与第二时刻的时间间隔。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述初始化参数还包括所述飞行器的转弯速率；所述根据所述第一飞行参数、所述目标飞行参数以及所述飞行状态确定所述飞行器在所述第一时刻的预设时间间隔之后的第二时刻的第二位置，包括：在所述飞行状态为左旋时，根据以下公式确定所述第二位置：Px2＝Px1+Rturn·cos(θ′curhead)；Py2＝Py1+Rturn·sin(θ′cur_head)；Pz2＝Pz1+t·γcdr；其中，g为重力加速度，γturn为所述转弯速率。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述初始化参数还包括所述飞行器的转弯速率；所述根据所述第一飞行参数、所述目标飞行参数以及所述飞行状态确定所述飞行器在所述第一时刻的预设时间间隔之后的第二时刻的第二位置，包括：在所述飞行状态为右旋时，根据以下公式确定所述第二位置：Px2＝Px1+Rturn·cos(θ′curhead)；Py2＝Py1+Rturn·sin(θ′cur_head)；Pz2＝Pz1+t·γcdr；

【专利技术属性】
技术研发人员：吴超蓉，罗浩，张蕾，莫世锋，邓富松，
申请(专利权)人：四川九洲电器集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川,51