[发明专利]一种采用飞行和风洞试验数据估计无人机配平迎角的方法

摘要

一种采用飞行和风洞试验数据估计无人机配平迎角的方法，无人机飞行试验中，对于空中的风信息及迎角等飞行参数无法测量，事后可采用飞行试验数据和风洞数据来估计无人机飞行迎角，实现飞行性能分析的要求。首先根据无人机飞行试验特点，将飞行试验中的平飞特征数据截取出来，并采用数据处理方法，截取稳定的平飞参数。随后分析无人机空中飞行时的运动学关系，并考虑风洞数据，通过Gasuss_Newton优化方法做无人机平飞方程优化处理，当试验参数和估计参数之间存在误差时，需要对风洞数据和动力学关系进行偏移修正并反复迭代，直到误差小于一定门限值结束，试验手段得到的风洞修正量可用于对风洞数据分析，得到的飞行迎角可实现飞行性能分析。

主权项

一种采用飞行和风洞试验数据估计无人机配平迎角的方法，其特征在于步骤如下：(1)令无人机按照预定飞行航迹巡航，(2)在无人机巡航过程中，机载角速率陀螺测量得到机体轴的三方向角速率ωx，ωy和ωz，垂直陀螺测量得到俯仰角θ和滚转角γ，气压高度计测量得到飞行高度H，空速管测量得到飞行空速V；(3)选取无人机巡航过程中的平飞段数据，剔除转弯段的数据；所述平飞段数据满足俯仰角θ在‑2度到6度之间，并且滚转角γ均值为0；(4)对步骤(3)中得到的所述平飞段数据进行移动平均滤波处理，得到俯仰角θ的平均数列θ_ave；(5)对步骤(4)中得到的平均数列θ_ave进行稳态处理，得到稳态平飞俯仰角数据段；(6)针对步骤(5)中得到的稳态平飞俯仰角数据段中的每个数据点，将对应的俯仰角θ、飞行高度H、飞行空速V、推力T、重量G和升降舵偏值δz分别求均值，得到其中，推力T和重量G是无人机飞行过程中，根据实时测量的油门信号以及从油耗量与油门关系数据表格中得到的数据，插值计算出燃油消耗重量，从而计算出当前时刻的无人机总重G；根据实时测量的油门信号以及从推力与油门关系数据表格中得到的数据，插值计算出当前时刻的推力T；(7)将步骤(6)中得到的作为无人机平飞运动方程优化迭代过程的初值，通过Gasuss_Newton优化方法对无人机平飞运动方程进行优化迭代，最终得到无人机飞行迎角目标值，为后续无人机飞行性能评估提供有效迎角估计量。