一種無人機真空速重構(gòu)策略的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于飛機飛行控制系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別設(shè)及一種無人機真空速重構(gòu)策略。
【背景技術(shù)】
[0002] 真空速是指飛機相對空氣運動時所具有的真實速度，它是飛機安全飛行的重要參 數(shù)。準(zhǔn)確的真空速數(shù)據(jù)信息對于提高飛行的安全性、準(zhǔn)確性和經(jīng)濟性起著相當(dāng)大的作用。飛 機相對于空氣運動時，可根據(jù)運動的相對性將飛機看作不動，而空氣是W大小相等，方向相 反的流速流過飛機。真空速無法直接測出，只能根據(jù)大氣靜壓和動壓間接計算出來。
[0003] 真空速不能通過傳感器直接測得，需要通過測量的大氣數(shù)據(jù)信息計算得出，為保 證真空速信息的有效性，需要盡可能地利用大氣數(shù)據(jù)信息W及Gl^s數(shù)據(jù)信息計算真空速。
[0004] 相關(guān)技術(shù)中，例如《基于單片機的無人機真空速測量系統(tǒng)設(shè)計》中，真空速多采用 單片機技術(shù)結(jié)合線性插值等方式，在系統(tǒng)允許誤差范圍內(nèi)，對原函數(shù)采用插值，將復(fù)雜函數(shù) 用一個簡單的函數(shù)來近似，W構(gòu)建無人機的真空速，但是對無人機真空速出現(xiàn)問題需要重 構(gòu)時，相關(guān)技術(shù)很少設(shè)及。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為克服相關(guān)技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明設(shè)計了一種適用于無人機自主控制的自適 應(yīng)真空速重構(gòu)策略，當(dāng)總溫和馬赫數(shù)有效時，使用總溫和馬赫數(shù)計算真空速；當(dāng)馬赫數(shù)失效 時重構(gòu)馬赫數(shù)信息進行計算真空速；當(dāng)總溫信息失效時，利用查表或GI^S數(shù)據(jù)計算真空速； 當(dāng)上述信息均失效時，置故障安全值。
[0006] 本發(fā)明無人機真空速重構(gòu)策略，包括獲取大氣靜溫W及獲取馬赫數(shù)，并根據(jù)公式 = 20.04579M^m/s計算無人機真空速，式中，Vt為真空速，TS為大氣靜溫，M為馬 赫數(shù)，包括W下兩種情況：
[0007] 馬赫數(shù)失效時，根據(jù)GI^S東向速度、北向速度、天向速度和GPS高度進行馬赫數(shù)重 構(gòu)；
[000引總溫傳感器失效時，通過馬赫數(shù)和氣壓高度表查表直接獲得真空速或者根據(jù)GPS東向速度、北向速度、天向速度重構(gòu)真空速。
[0009] 優(yōu)選的是，所述馬赫數(shù)失效時，通過如下公式重構(gòu)馬赫數(shù)：
【主權(quán)項】
1. 一種無人機真空速重構(gòu)策略，包括獲取大氣靜溫以及獲取馬赫數(shù)，并根據(jù)公式
計算無人機真空速，式中，Vt為真空速，T s為大氣靜溫，M為馬 赫數(shù)，其特征在于包括： 馬赫數(shù)失效時，根據(jù)GPS東向速度、北向速度、天向速度和GPS高度進行馬赫數(shù)重構(gòu)； 總溫傳感器失效時，通過馬赫數(shù)和氣壓高度表查表直接獲得真空速或者根據(jù)GPS東向 速度、北向速度、天向速度重構(gòu)真空速。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人機真空速重構(gòu)策略，其特征在于：所述馬赫數(shù)失效時，通 過如下公式重構(gòu)馬赫數(shù)：
式中，Vx，Vy，Vz，H分別表示東向速度、北向速度、天向速度和GPS高度，Vsonic為加權(quán) 因子。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的無人機真空速重構(gòu)策略，其特征在于：若GPS東向速度、北向 速度、天向速度和GPS高度任意一個失效，通過余度管理給出無人機真空速安全值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的無人機真空速重構(gòu)策略，其特征在于：所述總溫傳感器失效 時，且馬赫數(shù)或氣壓高度任意一個失效且GPS測量的東向速度、北向速度、天向速度均正常 時，使用GPS測量的東向速度、北向速度、天向速度重構(gòu)真空速，算法如下：
式中，Vx，Vy，Vz分別表示東向速度、北向速度和天向速度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的無人機真空速重構(gòu)策略，其特征在于：通過總溫傳感器測量 總溫，并將所述總溫轉(zhuǎn)換為大氣靜溫，用于計算無人機真空速。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種無人機真空速重構(gòu)策略，在馬赫數(shù)失效以及總溫傳感器失效兩種情況下分別通過不同的方式進行真空速重構(gòu)，馬赫數(shù)失效時，根據(jù)GPS東向速度、北向速度、天向速度和GPS高度進行馬赫數(shù)重構(gòu)；總溫傳感器失效時，通過馬赫數(shù)和氣壓高度表查表直接獲得真空速或者根據(jù)GPS東向速度、北向速度、天向速度重構(gòu)真空速。保證了真空速信息的有效性，充分利用大氣數(shù)據(jù)信息以及GPS數(shù)據(jù)信息計算真空速。
【IPC分類】G01P5-00, G06F19-00
【公開號】CN104866703
【申請?zhí)枴緾N201510102852
【發(fā)明人】陳紀(jì)磊, 曹正禮, 王允輝
【申請人】中國航空工業(yè)集團公司沈陽飛機設(shè)計研究所
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年3月9日