[发明专利]平流层飞艇的稳定性评估方法、装置、电子设备和介质

说明书

本发明提供一种平流层飞艇的稳定性评估方法、装置、电子设备和非暂态计算机可读存储介质，所述稳定性评估方法包括：获取平流层飞艇的椭形外形结构的参数化模型；根据所述参数化模型的参数得到处于飘飞状态的所述平流层飞艇受到的力矩与气流夹角的第一关联关系；根据当前气流夹角和所述第一关联关系评估所述平流层飞艇的稳定性。本发明实施例的技术方案可以对处于飘飞状态的平流层飞艇进行稳定性的定量评估，为平流层飞艇的安全与控制提供了依据。

技术领域

本发明涉及平流层飞艇技术领域，尤其涉及一种平流层飞艇的稳定性评估方法、装置、电子设备和非暂态计算机可读存储介质。

背景技术

平流层飞艇是利用氦气等浮升气体提供静升力，依靠推进系统和控制系统，在平流层高度定点驻留或低速机动并完成特定任务的飞行器。平流层飞艇具有留空时间长、载荷量大、效费比高、隐身性能好和生存能力强的优点，在军事侦察、科学观测、货物运输等领域获得了广泛的应用。

平流层飞艇在长续航期飞行时，不需要一直靠动力推进，而是可以在空中飘浮以节省能源，从而使飞艇保持悬停或静止。平流层飞艇在动力飞行状态的性能会影响飞行安全。目前，基于国内外的关于平流层飞艇的动力飞行时稳定性方面的研究表明，平流层飞艇在低迎角或侧滑角下是不稳定的。

平流层飞艇在自由飘飞状态的运动性能与在动力飞行状态的同样影响飞行安全。通常平流层飞艇动力飞行时，气动力和力矩可通过六自由度运动方程的线性化方程获得。但是在飞艇飘飞时，速度接近 0，在通过线性化运动方程得到气动系数的方法中，在速度接近0的极限状态下，典型动力飞行的气动系数不能准确描述飘飞状态下飞艇时所受的外力。

平流层飞艇在飘飞时的横纵向静稳定性的定量评估问题是当前亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种平流层飞艇的稳定性评估方法和装置，用以解决现有技术中无法对平流层飞艇在飘飞状态下的进行稳定性评估的缺陷，实现对平流层飞艇的定量稳定性评估。

本发明提供一种平流层飞艇的稳定性评估方法，包括：获取平流层飞艇的椭形外形结构的参数化模型；根据所述参数化模型的参数得到处于飘飞状态的所述平流层飞艇受到的力矩与气流夹角的第一关联关系；根据当前气流夹角和所述力矩公式评估所述平流层飞艇的稳定性。

根据本发明提供的一种平流层飞艇的稳定性评估方法，所述根据当前气流夹角和所述力矩公式评估所述平流层飞艇的稳定性，包括：获取所述力矩关于所述当前气流夹角的斜率；在所述斜率小于0时，确定所述当前气流夹角处于增大过程；在所述斜率大于0时，确定所述当前气流夹角处于减小过程。

根据本发明提供的一种平流层飞艇的稳定性评估方法，所述椭形外形结构包括椭圆平面结构。

根据本发明提供的一种平流层飞艇的稳定性评估方法，根据所述参数化模型的参数得到处于飘飞状态的所述平流层飞艇受到的力矩与所述气流夹角的第一关联关系，包括：获取流体绕过障碍物时的复势与所述参数化模型的参数的第二关联关系；根据所述参数化模型的参数与所述复势与所述参数化模型的参数的第二关联关系，得到所述平流层飞艇受到的力矩与所述气流夹角的第一关联关系。

根据本发明提供的一种平流层飞艇的稳定性评估方法，

所述第一关联关系包括：

其中，其中，ρ为空气密度，V_∞为远场流速，a和b为所述椭圆平面结构的椭圆的半长轴和半短轴，α为气流夹角。

根据本发明提供的一种平流层飞艇的稳定性评估方法，所述椭形外形结构包括椭球体结构或者类椭球旋成体结构。

根据本发明提供的一种平流层飞艇的稳定性评估方法，所述第一关联关系公式包括：