【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于航空，涉及一种对马赫数的修正方法，具体涉及一种基于气动参数辨识的马赫数修正方法。
技术介绍
1、为提高空气动力学模型的准确性，利用气动参数辨识技术从飞行试验数据中获得飞机模型的基本气动参数是目前最为常用且有效的方法。但由于受飞行试验数据样本量和飞行包线的限制，飞行试验状态点有限，在利用飞行试验数据进行气动参数辨识时，只能获得特定马赫数线性范围内的气动参数,无法通过试飞数据获得全包线范围内的气动参数。因此，为获得全包线范围的气动参数需研究一种适用于气动参数辨识的马赫数修正拓展方法。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提出了一种基于气动参数辨识的马赫数修正方法，将有限的试飞样本点通过参数辨识及回归后，利用马赫数修正方法，将气动参数拓展到全包线范围内,从而为飞行性能仿真模型提供准确的全包线气动参数。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、一种基于气动参数辨识的马赫数修正方法，包括以下步骤：
4、步骤一，将风洞试验数据作为待辨识气动参数的初始值，利用确定飞行状态点下的试飞数据对气动参数进行辨识；
5、步骤二，对当前马赫数下步骤一辨识出的气动参数进行线性回归处理，统计出最终与马赫数对应的辨识气动参数结果；
6、步骤三，对线性回归后的辨识气动参数进行参数拓展和修正，具体如下：
7、a)在线性范围内，对辨识后的气动参数采用线性插值法在不同襟翼角度和不同马赫数下进行拓展；
8、b)在非线性范
9、进一步的，上述步骤三中，部分二阶以上的小量非线性修正量不直接参与辨识，在辨识后进行人工调参。
10、进一步的，上述步骤三中，大迎角、侧滑角引起的非线性修正量不直接参与辨识，在辨识后进行人工调参。
11、进一步的，上述步骤二中，利用线性回归手段进行处理，剔除偏差较大值，并根据原气动导数马赫数变化的规律，通过线性回归方法统计出最终与马赫数对应的辨识气动参数结果。
12、进一步的，步骤一中，采用极大似然法进行气动参数的辨识。
13、进一步的，将风洞试验数据作为待辨识气动参数的初始值，因气动导数为不同高度、马赫数ma和襟翼角度的三维插值表，根据飞行试验数据时飞机的空速ma(t)、襟翼flag(t)、高度历程h(t)，从风洞数据表中线性插值获得参数初值：
14、θ1(t)＝f(ma(t) flag(t) h(t)) (1)
15、采用基于状态空间的时域辨识方法，对气动参数进行分阶段实时辨识。
16、进一步的，步骤一中，基于状态空间的时域辨识方法具体包括采用飞机小扰动线性方程，如下式：
17、
18、式中：a、b、c、d矩阵表示飞机的稳定导数与操纵导数矩阵，其中含有需要辨识的未知参数；u表示飞机的输入矩阵，分别包括飞机的舵面偏角δe、δa、δr，以及油门偏度δp；x表示n维飞机的状态变量；y与z分别表示m维飞机的观测向量与实际测量向量；v表示飞机观测变量中的噪音，即测量向量z与观测向量y之差。
19、进一步的，对飞机小扰动线性方程中的参数采用最大似然原则进行处理：
20、
21、式中θ表示矩阵a、b、c、d中包含的未知参数值，r为测量噪音的协方差矩阵，测量噪音的统计值未知时，采用r的最优估计，即用j对r求极值：
22、
23、j对θ求极值，得到待辨识参数θ的最优估计；采用newton-raphson算法，进行求解，公式如下
24、
25、θk表示第k次迭代计算中待辨识参数估计值；dθ为参数更新值；θk+1表示第k+1次迭代估计值；式中
26、
27、表示观测值对待辨识参数的灵敏度，其中h,l＝1,2,...p。将飞机的动力学状态方程组对θk求导，得到灵敏度方程组，
28、|(jk+1-jk)/jk|≤0.01 (6)
29、用θk+1更新θk进行迭代，直至似然准则函数j满足式(6)，则所得θ收敛，即为所求的参数值。
30、本专利技术的有益效果如下：
31、对参数辨识后的气动数据按照上述马赫数修正及拓展方法，获得全包线气动特性参数，将其回归于空气动力学模型，如图5所示，经仿真验证结果与试飞试验数据对比，结果表明按照本专利技术中马赫数修正拓展方法可较好地实现与真实飞行数据的一致性。
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1.一种基于气动参数辨识的马赫数修正方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于气动参数辨识的马赫数修正方法，其特征在于，上述步骤三中，部分二阶以上的小量非线性修正量不直接参与辨识，在辨识后进行人工调参。
3.根据权利要求1所述的一种基于气动参数辨识的马赫数修正方法，其特征在于，上述步骤三中，大迎角、侧滑角引起的非线性修正量不直接参与辨识，在辨识后进行人工调参。
4.根据权利要求1所述的一种基于气动参数辨识的马赫数修正方法，其特征在于，上述步骤二中，利用线性回归手段进行处理，剔除偏差较大值，并根据原气动导数马赫数变化的规律，通过线性回归方法统计出最终与马赫数对应的辨识气动参数结果。
5.根据权利要求1所述的一种基于气动参数辨识的马赫数修正方法，其特征在于，步骤一中，采用极大似然法进行气动参数的辨识。
6.根据权利要求5所述的一种基于气动参数辨识的马赫数修正方法，其特征在于，将风洞试验数据作为待辨识气动参数的初始值，因气动导数为不同高度、马赫数Ma和襟翼角度的三维插值表，根据飞行试验数据时飞机的空速M
7.根据权利要求6所述的一种基于气动参数辨识的马赫数修正方法，其特征在于，步骤一中，基于状态空间的时域辨识方法具体包括采用飞机小扰动线性方程，如下式：
8.根据权利要求7所述的一种基于气动参数辨识的马赫数修正方法，其特征在于，对飞机小扰动线性方程中的参数采用最大似然原则进行处理：
...【技术特征摘要】
1.一种基于气动参数辨识的马赫数修正方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于气动参数辨识的马赫数修正方法，其特征在于，上述步骤三中，部分二阶以上的小量非线性修正量不直接参与辨识，在辨识后进行人工调参。
3.根据权利要求1所述的一种基于气动参数辨识的马赫数修正方法，其特征在于，上述步骤三中，大迎角、侧滑角引起的非线性修正量不直接参与辨识，在辨识后进行人工调参。
4.根据权利要求1所述的一种基于气动参数辨识的马赫数修正方法，其特征在于，上述步骤二中，利用线性回归手段进行处理，剔除偏差较大值，并根据原气动导数马赫数变化的规律，通过线性回归方法统计出最终与马赫数对应的辨识气动参数结果。
5.根据权利要求1所述的一种基于...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈微，李娟，袁志敏，冯书君，谢瑞朋，查霖，谷计划，宗安汉，贾艳丽，曾蓉，
申请(专利权)人：陕西飞机工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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