一种无人机真空速重构策略的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于飞机飞行控制系统技术领域，特别设及一种无人机真空速重构策略。
【背景技术】
[0002] 真空速是指飞机相对空气运动时所具有的真实速度，它是飞机安全飞行的重要参 数。准确的真空速数据信息对于提高飞行的安全性、准确性和经济性起着相当大的作用。飞 机相对于空气运动时，可根据运动的相对性将飞机看作不动，而空气是W大小相等，方向相 反的流速流过飞机。真空速无法直接测出，只能根据大气静压和动压间接计算出来。
[0003] 真空速不能通过传感器直接测得，需要通过测量的大气数据信息计算得出，为保 证真空速信息的有效性，需要尽可能地利用大气数据信息W及Gl^s数据信息计算真空速。
[0004] 相关技术中，例如《基于单片机的无人机真空速测量系统设计》中，真空速多采用 单片机技术结合线性插值等方式，在系统允许误差范围内，对原函数采用插值，将复杂函数 用一个简单的函数来近似，W构建无人机的真空速，但是对无人机真空速出现问题需要重 构时，相关技术很少设及。
【发明内容】
[0005] 为克服相关技术中存在的问题，本发明设计了一种适用于无人机自主控制的自适 应真空速重构策略，当总温和马赫数有效时，使用总温和马赫数计算真空速；当马赫数失效 时重构马赫数信息进行计算真空速；当总温信息失效时，利用查表或GI^S数据计算真空速； 当上述信息均失效时，置故障安全值。
[0006] 本发明无人机真空速重构策略，包括获取大气静温W及获取马赫数，并根据公式 = 20.04579M^m/s计算无人机真空速，式中，Vt为真空速，TS为大气静温，M为马 赫数，包括W下两种情况：
[0007] 马赫数失效时，根据GI^S东向速度、北向速度、天向速度和GPS高度进行马赫数重 构；
[000引总温传感器失效时，通过马赫数和气压高度表查表直接获得真空速或者根据GPS东向速度、北向速度、天向速度重构真空速。
[0009] 优选的是，所述马赫数失效时，通过如下公式重构马赫数：
【主权项】
1. 一种无人机真空速重构策略，包括获取大气静温以及获取马赫数，并根据公式
计算无人机真空速，式中，Vt为真空速，T s为大气静温，M为马 赫数，其特征在于包括： 马赫数失效时，根据GPS东向速度、北向速度、天向速度和GPS高度进行马赫数重构； 总温传感器失效时，通过马赫数和气压高度表查表直接获得真空速或者根据GPS东向 速度、北向速度、天向速度重构真空速。
2. 根据权利要求1所述的无人机真空速重构策略，其特征在于：所述马赫数失效时，通 过如下公式重构马赫数：
式中，Vx，Vy，Vz，H分别表示东向速度、北向速度、天向速度和GPS高度，Vsonic为加权 因子。
3. 根据权利要求2所述的无人机真空速重构策略，其特征在于：若GPS东向速度、北向 速度、天向速度和GPS高度任意一个失效，通过余度管理给出无人机真空速安全值。
4. 根据权利要求3所述的无人机真空速重构策略，其特征在于：所述总温传感器失效 时，且马赫数或气压高度任意一个失效且GPS测量的东向速度、北向速度、天向速度均正常 时，使用GPS测量的东向速度、北向速度、天向速度重构真空速，算法如下：
式中，Vx，Vy，Vz分别表示东向速度、北向速度和天向速度。
5. 根据权利要求4所述的无人机真空速重构策略，其特征在于：通过总温传感器测量 总温，并将所述总温转换为大气静温，用于计算无人机真空速。
【专利摘要】本发明提供了一种无人机真空速重构策略，在马赫数失效以及总温传感器失效两种情况下分别通过不同的方式进行真空速重构，马赫数失效时，根据GPS东向速度、北向速度、天向速度和GPS高度进行马赫数重构；总温传感器失效时，通过马赫数和气压高度表查表直接获得真空速或者根据GPS东向速度、北向速度、天向速度重构真空速。保证了真空速信息的有效性，充分利用大气数据信息以及GPS数据信息计算真空速。
【IPC分类】G01P5-00, G06F19-00
【公开号】CN104866703
【申请号】CN201510102852
【发明人】陈纪磊, 曹正礼, 王允辉
【申请人】中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年3月9日