动力翼伞系统空投风场的辨识方法

摘要

本发明提出了一种动力翼伞系统空投风场的辨识方法，能够在动力翼伞系统的飞行过程中动态辨识所处风场的风速和风向，为动力翼伞系统的轨迹控制和雀降操作提供必要的参考信息。风场辨识过程分为三步。第一步，通过GPS定位模块获得动力翼伞系统的位置信息，根据动力翼伞系统的位置变化计算动力翼伞系统飞行速度的大小和方向。第二步，利用卡尔曼滤波算法对动力翼伞系统的飞行速度进行滤波处理，获得准确的速度信息。第三步，引入递推最小二乘法在线更新风场辨识结果。

主权项

一种动力翼伞系统空投风场的辨识方法，其特征是，包括以下步骤：(1)根据GPS定位数据计算当前动力翼伞系统飞行速度：动力翼伞系统的实时飞行速度通过GPS定位数据计算获得；在动力翼伞飞行过程中，对GPS定位模块采集的定位数据进行实时记录，设连续两次GPS定位数据的经纬度为P₁和P₂，则此时动力翼伞系统水平飞行速度为V＝(P₂‑P₁)·fk  (1)式中V表示动力翼伞系统的水平飞行速度，可分解为经向、纬向两个方向的速度分量；f表示GPS定位模块的采样频率；k表示经纬度与转换为m的转换系数，由地球半径计算获得；(2)对动力翼伞系统的水平飞行速度进行滤波处理：GPS定位模块在运行中会因为自身噪声原因产生一定的定位误差，所以步骤(1)中计算获得的动力翼伞系统的水平飞行速度也存在误差，是一组包含噪声的测量序列；为滤除噪声信号，得到更加真实的平滑速度信号，需要对获得的水平飞行速度信息进行滤波处理；(3)风场辨识：根据动力翼伞系统与大气的相对速度、动力翼伞系统与地面的相对速度和风速之间的矢量关系，对风场进行辨识；辨识结果为风场的风向以及风速在经向和纬向的速度分量；(4)重复步骤(1)到(3)，对风场辨识结果进行在线实时更新。