一种超声速飞行器表面压力测量故障的软冗余方法与流程

技术特征：

1.一种超声速飞行器表面压力测量故障的软冗余方法，其特征在于，所述方法包括：

分别获取通过惯性测量装置测量得到的第一飞行参数和获取通过嵌入式大气数据测量装置FADS测量得到第二飞行参数；其中，所述第一飞行参数包括：H_ins、Ma_ins、α_ins和β_ins；H_ins、Ma_ins、α_ins和β_ins分别表示通过惯性测量装置测量得到的飞行高度、马赫数、攻角和侧滑角；所述第二飞行参数包括：Ma_∞、α_∞、β_∞和P_∞；其中，所述Ma_∞、α_∞、β_∞和P_∞分别表示通过FADS测量得到马赫数、攻角、侧滑角和静压；

根据所述第一飞行参数确定参考五路压力值P_ic；以及，根据所述第二飞行参数确定实测五路压力值P_i；其中，i＝1、2、3、4、5；

根据所述参考五路压力值P_ic与所述实测五路压力值P_i的比较结果，确定故障的压力测点；

根据第一飞行参数和第二飞行参数之间的风场修正关系，对确定故障的压力测点进行压力修复。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第一飞行参数确定参考五路压力值P_ic，包括：

获取标准五路压力值P_iz和标准大气压力H～p_∞；其中，H表示海拔高度，p_∞表示海拔高度H对应的大气压力；

用所述第一飞行参数线性插值所述标准五路压力值P_iz和标准大气压力，得到所述参考五路压力值P_ic。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过对典型飞行来流状态参数进行仿真处理，得到所述标准五路压力值P_iz。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二飞行参数与所述实测五路压力值P_i满足如下对应关系：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一飞行参数和所述第二飞行参数满足如下风场修正关系：

其中，C、D和F分别为修正系数矩阵。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据第一飞行参数和第二飞行参数之间的风场修正关系，对确定故障的压力测点进行数据恢复，包括：

当p₅对应的压力测点正常、p₁、p₂、p₃和p₄对应的压力测点有一路故障时，根据公式(1)、(2)和(3)，可以确定压力修复公式如下：

$P_1^{\′}\⇐f_1\left({\mathrm{Ma}}_{ins}\right){\mathrm{\α}}_{ins}{P}_5+P_{3c}$

$P_2^{\′}\⇐f_2\left({\mathrm{Ma}}_{ins}\right){\mathrm{\β}}_{ins}{P}_5+P_{4c}$

$P_3^{\′}\⇐f_3\left({\mathrm{Ma}}_{ins}\right){\mathrm{\α}}_{ins}{P}_5+P_{1c}$

$P_4^{\′}\⇐f_4\left({\mathrm{Ma}}_{ins}\right){\mathrm{\β}}_{ins}{P}_5+P_{2c}$

其中，

$f_1\left({\mathrm{Ma}}_{ins}\right)=-f_3\left({\mathrm{Ma}}_{ins}\right)=C_1\·{\mathrm{Ma}}_{ins}^4+C_2\·{\mathrm{Ma}}_{ins}^3+C_3\·{\mathrm{Ma}}_{ins}^2+C_4\·{\mathrm{Ma}}_{ins}+C_5$

$f_2\left({\mathrm{Ma}}_{ins}\right)=-f_4\left({\mathrm{Ma}}_{ins}\right)=D_1\·{\mathrm{Ma}}_{ins}^4+D_2\·{\mathrm{Ma}}_{ins}^3+D_3\·{\mathrm{Ma}}_{ins}^2+D_4\·{\mathrm{Ma}}_{ins}+D_5$

当p₁、p₂、p₃和p₄对应的压力测点正常、p₅对应的压力测点故障时，根据公式(1)、(2)和(3)，可以确定压力修复公式如下：

$P_5^{\′}\⇐f_5\left({\mathrm{Ma}}_{ins}\right)P_{5c}(P_1+P_2+P_3+P_4)/(P_{1c}+P_{2c}+P_{3c}+P_{4c})$

其中，f₅(Ma_ins)＝f₁(Ma_ins)+f₂(Ma_ins)；

使用通过软冗余修复得到的压力P_i'替换故障压力测点的压力P_i。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述参考五路压力值P_ic与所述实测五路压力值P_i的比较结果，确定故障的压力测点，包括：

根据如下公式确定实测五路压力值P_i与参考五路压力值P_ic的比值Δ_i：

Δ_i＝|(P_i-P_ic)/P_ic|*100％

当Δ_i小于等于设定阈值时，确定第i个压力测点正常，否则，确定第i个压力测点故障。