基于飞机运动方程的飞行数据“野值”检测与剔除方法

摘要

本发明涉及一种基于飞机运动方程的飞行数据“野值”检测与剔除方法，属于飞行力学和信息处理技术领域，用于检查飞行数据是否存在与其它测量值相差很大“野值”。为了克服现有技术方法仅仅依赖于自身测量数据而导致的“野值”误判断，本发明提出了一种基于飞机运动方程的逐步预测“野值”阈值判定和剔除方法，该方法根据状态的变化快慢，根据有效简化的输出响应来逐步预测飞行状态和参数，每步按照设置好的阈值判定和剔除测量中“野值”；由于在实际测量中快变状态或参数存在“野值”可能性比慢变量大，而且输出响应具有工程上的精度，本发明提出的方法对剔除飞行数据“野值”更有效。

主权项

一种基于飞机运动方程的飞行数据“野值”检测与剔除方法，其特征在于包括以下步骤：(a)在进行速度“野值”剔除时，令两个采样点之间的速度增量预测值为：ΔV＝gT{n_x(k)cos[α(k)]+n_z(k)sin[α(k)]}当ΔV≥0，V₀(k)+0.8ΔV≤V₀(k+1)≤V₀(k)+1.2ΔV时无“野值”；当ΔV＜0，V₀(k)+0.8ΔV≥V₀(k+1)≥V₀(k)+1.2ΔV时无“野值”；如果速度增量的实测值超出预测值过多，则需要进行“野值”剔除，否则认为没有“野值”；(b)在进行气流迎角“野值”剔除时，令两个采样点之间的气流迎角增量预测值为：Δα＝T{q(k)+g[1+n_z(k)]/V₀(k)]}当Δα≥0，α(k)+0.8Δα≤α(k+1)≤α(k)+1.2Δα时无“野值”；当Δα＜0，α(k)+0.8Δα≥α(k+1)≥α(k)+1.2Δα时无“野值”；如果气流迎角增量的实测值超出预测值过多，则需要进行“野值”剔除，否则认为没有“野值”；(c)在进行侧滑角“野值”剔除时，令两个采样点之间的侧滑角增量预测值为：$\Delta \beta =T\{\frac{1}{V_0\left(k\right)}{\mathrm{gn}}_y\left(k\right)-r\left(k\right)cos[\alpha \left(k\right)]+p\left(k\right)sin[\alpha \left(k\right)\left]\right\}$当Δβ≥0，β(k)+0.8Δβ≤β(k+1)≤β(k)+1.2Δβ时无“野值”；当Δβ＜0，β(k)+0.8Δβ≥β(k+1)≥β(k)+1.2Δβ时无“野值”；如果侧滑角增量的实测值超出预测值过多，则需要进行“野值”剔除，否则认为没有“野值”；(d)在进行三个欧拉角“野值”剔除时，令两个采样点之间的俯仰角增量预测值为：当Δθ≥0，θ(k)+0.8Δθ≤θ(k+1)≤θ(k)+1.2Δθ时无“野值”；当Δθ＜0，θ(k)+0.8Δθ≥θ(k+1)≥θ(k)+1.2Δθ时无“野值”；令两个采样点之间的滚转角增量预测值为：当时无“野值”；当时无“野值”；令两个采样点之间的偏航角增量预测值为：$\left\{\begin{array}{cc}\stackrel{·}{u}\left(k\right)\approx \frac{7u(k+1)-8u\left(k\right)+u(k-1)}{12T}& u\left(i\right)=V_0\left(i\right)cos\left[\alpha \left(i\right)\right]cos\left[\beta \left(i\right)\right],(i=k-1,k,k+1)\\ \stackrel{·}{v}\left(k\right)\approx \frac{7v(k+1)-8v\left(k\right)+v(k-1)}{12T}& v\left(i\right)=V_0\left(i\right)\sin \left[\beta \left(i\right)\right],(i=k-1,k,k+1)\\ \stackrel{·}{w}\left(k\right)\approx \frac{7w(k+1)-8w\left(k\right)+w(k-1)}{12T}& w\left(i\right)=V_0\left(i\right)\sin \left[\alpha \left(i\right)\right]cos\left[\beta \left(i\right)\right],(i=k-1,k,k+1)\end{array}\right.$采样点处三个加速度预测值为：分别令及实测值当时，时无“野值”；当时，时无“野值”；如果三个加速度实测值超出预测值过多，则需要进行“野值”剔除，否则认为没有“野值”；以上式中，T是采样周期；g是重力加速度。pb pnum="2" />