一种海上运动平台运动对飞机着舰点影响分析方法

摘要

本发明是一种海上运动平台运动对飞机着舰点影响分析方法，属于飞行控制领域。其特征在于,通过分析海上运动平台各自由度运动对着舰的影响。找出主要影响因素，有利于自动着舰导引系统或着舰指挥官对甲板运动进行预测，发出补偿指令，提高着舰成功率及着舰精度。步骤包括海上运动平台建模和海上运动平台运动对着舰点影响分析。本发明针对特定的飞机着舰任务，搭建海上运动平台运动模型，该模型具有较高的参考性，可移植性强，为研究人工着舰时的飞机操纵、自动着舰导引控制律和甲板运动补偿打下基础。

主权项

一种海上运动平台运动对飞机着舰点影响分析方法，其特征在于,包括如下步骤：第一，海上运动平台建模1)坐标系定义地轴坐标系：固连于被视为平面的地球表面，●在地面上选一点作为原点O；●使x轴在水平面内并指向前方；●y轴指向上方●z轴指向右方着舰飞行甲板坐标系：固连于海上运动平台甲板上●选理想着舰点为坐标原点O；●使x轴在海上运动平台轴线方向并指向舰首；●y轴指向上方；●z轴指向右方；2)海上运动平台运动数学描述海上运动平台的甲板运动可按正弦波组合描述舰的俯仰、横滚、偏航、沉浮运动，正弦波表达式如下：x_car＝∫v_sh*cos(psi0)dt+xpk0y_car＝∫v_sh*sin(psi0)dt+ypk0$z\_car=-Amp*Ay\_sh*\sin [\frac{2\pi }{T\_y}t+\frac{-60+(j-1)*45}{57.3}]+zpk0$$\theta \_car=Amp*At\_sh*\sin [\frac{2\pi }{Tt\_sh}t+\frac{-60+(j-1)*45}{57.3}]$$\gamma \_car=Amp*Ag\_sh*\sin \left(\frac{2\pi }{Tg\_sh}t\right)$假设飞机着舰飞行甲板沿地轴0°航向，此时：ψ_car＝0°第二，海上运动平台运动对着舰点影响分析1)纵向运动对着舰点影响分析海上运动平台的俯仰、滚转和升沉运动会引起飞机理想着舰点产生高度偏差，偏差计算公式如下：●由海上运动平台的俯仰运动引起飞机理想着舰点高度变化量$h_{\theta }=x*sin(\theta \_car)\approx \frac{x*Amp*At\_sh*sin[\frac{2\pi }{Tt\_sh}t+\frac{-60+(j-1)*45}{57.3}]}{57.3}$●由海上运动平台的滚转运动引起飞机理想着舰点高度变化量：$h_{\gamma }=-y*\sin (\gamma \_car)\approx -\frac{y*Amp*Ag\_sh*sin\left(\frac{2\pi }{Tg\_sh}t\right)}{57.3}$●由海上运动平台升沉运动引起的飞机理想着舰点高度变化量：$z\_car=-Amp*Ay\_sh*sin[\frac{2\pi }{T\_y}t+\frac{-60+(j-1)*45}{57.3}]$●由海上运动平台的俯仰、滚转和升沉运动综合后引起的飞机理想着舰点高度变化量为：h＝h_θ+h_γ+z_car●由海上运动平台的俯仰、滚转和升沉运动综合后引起的飞机理想着舰点偏差量：其中：飞机下滑角；2)横向运动对着舰点影响分析海上运动平台的横向运动和滚转会引起飞机理想着舰点产生侧向偏差，偏差计算公式如下：●海上运动平台横向运动引起的飞机理想着舰点侧向偏差为：l_y＝Δy_car●海上运动平台滚转运动引起的飞机理想着舰点侧向偏差为：$l_{\gamma }=y*\sin \left(\gamma \_car\right)*\tan \left(\gamma \_car\right)\approx y{\left(\frac{Amp*Ag\_sh*\sin \left(\frac{2\pi }{Tg\_sh}t\right)}{57.3}\right)}^2$●由海上运动平台的横向和滚转运动引起的飞机理想着舰点侧向偏差为：l＝l_y+l_γ其中：x_car，海上运动平台质心在地轴X方向上的坐标；y_car，海上运动平台质心在地轴Y方向上的坐标；z_car，海上运动平台质心在地轴Z方向上的坐标；θ_car，海上运动平台运动的俯仰角；γ_car，海上运动平台运动的滚转角；ψ_car，海上运动平台运动的偏航角；v_sh，海上运动平台在地轴上沿首尾体轴匀速行进的速度；psi0＝8.2，海上运动平台体轴与着舰飞行甲板的夹角；Amp＝0.6，正常海况时，海上运动平台角运动系数；At_sh，俯仰运动的俯仰角幅值；Tt_sh，俯仰运动的俯仰角运动周期；Ag_sh，滚转运动的滚转角幅值；Tg_sh，滚转运动的滚转角运动周期；T_y，质心升沉运动的周期；Ay_sh，质心升沉运动的幅值；[xpk0,ypk0,zpk0]，海上运动平台质心在着舰飞行甲板坐标系上的坐标。