[发明专利]滑跃甲板上起落过程中起落架对飞机作用力的确定方法

权利要求书

1.一种滑跃甲板上起落过程中起落架对飞机作用力的确定方法，其特征在于，包括：

步骤1，对飞机、甲板、起落架轮胎分别建立坐标系，根据当前状态下飞机和甲板在地面惯性坐标系中的对地位置和对地速度获得飞机相对于所述甲板的位置和速度；

步骤2，根据所述飞机相对于所述甲板的位置判断所述飞机是否在所述甲板上，若所述飞机不在所述甲板上则令起落架对飞机作用力为0后结束，所述飞机在所述甲板上则进入下一步；

步骤3，确定飞机坐标系相对于地面惯性坐标系的第一旋转矩阵、甲板坐标系相对于地面惯性坐标系的第二旋转矩阵、甲板坐标系相对于飞机坐标系的第三旋转矩阵，根据飞机对地角速度和甲板对地角速度获得所述第一旋转矩阵的导数值、第二旋转矩阵的导数值、第三旋转矩阵的导数值；

步骤4，根据起落架运动约束方程、甲板拟合模型以及步骤3中获得的所述第一旋转矩阵的导数值、第二旋转矩阵的导数值、第三旋转矩阵的导数值，计算起落架压缩量和起落架压缩速度；

步骤5，根据所述起落架压缩量和起落架压缩速度以及起落架减震柱的刚度和阻尼获得所述起落架轮胎的正压力，

根据起落架轮胎的转向角确定所述起落架轮胎坐标系相对于飞机坐标系的第四旋转矩阵，根据飞机坐标系相对于甲板坐标系的旋转矩阵、所述第四旋转矩阵、起落架相对于甲板的速度在甲板坐标系的坐标以及LUGRE摩擦模型获得起落架轮胎滚动摩擦系数和侧向摩擦系数；

步骤6，根据所述起落架轮胎摩擦系数和所述起落架轮胎的正压力最终获得所述起落架对飞机作用力。

2.根据权利要求1所述的滑跃甲板上起落过程中起落架对飞机作用力的确定方法，其特征在于，所述步骤1进一步包括：

飞机和甲板的相对于地面惯性坐标系的位置向量分别为和飞机相对于所述甲板的位置为位置向量

飞机和甲板的相对于地面惯性坐标系的速度向量和飞机相对于所述甲板的速度向量为位置向量随时间的导数，即：

3.根据权利要求1所述的滑跃甲板上起落过程中起落架对飞机作用力的确定方法，其特征在于，所述步骤3进一步包括：

获取所述飞机坐标系相对于地面惯性坐标系的第一旋转矩阵^bR_I、甲板坐标系相对于与地面惯性坐标系的第二旋转矩阵^CR_I、甲板坐标系相对于飞机坐标系的第三旋转矩阵^cR_b；

根据飞机对地角速度获得飞机对地角速度在飞机坐标系中坐标的叉乘矩阵

根据甲板对地角速度获得甲板对地角速度在甲板坐标系中坐标的叉乘矩阵

则根据获得所述第一旋转矩阵的导数值第二旋转矩阵的导数值第三旋转矩阵的导数值

4.根据权利要求1或2或3所述的滑跃甲板上起落过程中起落架对飞机作用力的确定方法，其特征在于，所述步骤4之前还包括：

确定所述起落架运动约束方程为P_g，c(S)＝P_ac，c+^cR_b(r_g，b+Sn_g，b)，在确定起落架运动约束方程后还包括对起落架运动约束方程P_g,c(S)＝P_ac,c+^cR_b(r_g,b+Sn_g,b)求导获得起落架速度约束方程

其中，P_g,c(S)为起落架沿减震柱方向的延长线与甲板接交点在甲板坐标系中的坐标，P_ac,c为飞机坐标系原点相对于甲板坐标系原点的位置向量在甲板坐标系中的坐标，^cR_b为所述第三旋转矩阵，r_g,b为起落架减震柱在不受压缩时轮胎接地点位置相对于飞机坐标系原点的位置向量在飞机坐标系中的坐标，n_g,b为起落架减震柱方向向量在飞机坐标系中的坐标，V_g,c为起落架相对甲板的速度在甲板坐标系的坐标，V_ac,c为飞机相对于甲板坐标系原点的速度向量在甲板坐标系中的坐标，为所述第三旋转矩阵的导数值,S为起落架压缩量，为起落架压缩速度。