[发明专利]一种基于多维指标的航空器遭遇尾流风险评估系统

权利要求书

1.一种基于多维指标的航空器遭遇尾流风险评估系统，其特征在于，所述系统用于执行以下步骤：

S1，获取飞机遭遇尾涡风险的衡量指标的值，所述衡量指标包括滚动力矩系数、过载增量、高度下降率和滚转坡度角；

S2，建立各个衡量指标的危险等级评估表，并基于衡量指标的值，获取飞机各个衡量指标的危险等级；

S3，建立评语集，并基于各个衡量指标的危险等级和评语集，获取各个衡量指标的评分；所述评语集包括1、2、3、4、5五个危险等级，分别对应2、4、6、8、10五个评分；

S4，采用层次分析法对衡量指标进行分析，得到飞机各个衡量指标对应的指标权重；

S5，将所述衡量指标的评分和各个衡量指标对应的指标权重代入飞机的评价函数，计算出评估值，所述评估值用于评估飞机遭遇尾流风险。

2.根据权利要求1所述的一种基于多维指标的航空器遭遇尾流风险评估系统，其特征在于，步骤S5中，评估值用于评估飞机遭遇尾流风险具体为判断评估值对应的危险程度；

若评估值小于2，则其危险程度为安全；

若评估值大于等于2小于4，则其危险程度为较为安全；

若评估值大于等于4小于6，则其危险程度为轻度危险；

若评估值大于等于6小于8，则其危险程度为中度危险；

若评估值大于等于8小于10，则其危险程度为强烈危险。

3.根据权利要求1所述的一种基于多维指标的航空器遭遇尾流风险评估系统，其特征在于，在获取飞机的滚动力矩系数时，将飞机机翼分割为条带状，形成多个微元机翼，再计算滚动力矩系数；所述计算飞机的滚动力矩系数采用下述公式计算，

L_R＝L×F；

式中，RMC为滚转力矩系数，V为空气的来流速度；S为机翼面积，B为前机翼展；F为机翼上其中一个微元机翼升力的变化量，L_R为该微元机翼受诱导力矩大小，L为该微元机翼到机翼中心处的距离。

4.根据权利要求1所述的一种基于多维指标的航空器遭遇尾流风险评估系统，其特征在于，所述过载增量采用下述公式计算，

式中，F_all为飞机所受合力，M为飞机重量，g为重力加速度；其中，

F_all＝ΔF_wing+ΔF_tail+ΔF_engine+ΔF_fuselage；

式中，ΔF_wing为机翼升力变化量；ΔF_tail为尾翼升力变化量；ΔF_engine为发动机升力变化量；ΔF_fuselage为机身升力变化量。

5.根据权利要求1所述的一种基于多维指标的航空器遭遇尾流风险评估系统，其特征在于，所述高度下降率采用下述公式计算，

其中，G_r为高度下降率，ΔH为高度变化量；

式中，t_m为飞行员反应时间；t_n为航空器响应时间，M为飞机重量，F_all为飞机所受合力。

6.根据权利要求1所述的一种基于多维指标的航空器遭遇尾流风险评估系统，其特征在于，计算滚转坡度角时，采用滚转角速度计算公式计算滚转角速度，再对所述滚转角速度进行积分，得到滚转坡度角，所述滚转角速度计算公式为：

式中，为滚转角速度，W_Rp为滚转阻尼力矩系数；W_Rc为滚转操纵力矩系数；H(t′-t″)为单位阶跃函数；t′为遭遇尾涡时间，t″为飞行员与飞机反应时间；A为展弦比；I为飞机转动惯量，通过无量纲回转半径来估算飞机相对于中心惯性主轴的惯性矩。