一种飞行仿真的大气环境模拟方法与流程

本申请属于飞行仿真领域，特别涉及一种飞行仿真的大气环境模拟方法。

背景技术：

1、大气环境是影响飞机飞行安全的一项重要因素，国内外学者针对典型大气环境数学建模方法开展了广泛的研究，并取得了显著成效。真实的大气环境复杂多变，并且各种因素相互响应，如何将复杂的大气环境模型进行综合设计和应用，成为迫切需要解决的问题。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本申请提供了一种飞行仿真的大气环境模拟方法，用于在飞机起飞降落仿真过程中模拟大气环境，形成指定的风向及风速，以作用于起飞或降落的飞机，实现飞机飞行的精确仿真。

2、本申请提供了一种飞行仿真的大气环境模拟方法，主要包括：

3、步骤s1、获取给定的多个不同高度的常值风的风速及风向；

4、步骤s2、根据飞机所处位置插值出该位置处的第一风速及第一风向；

5、步骤s3、基于预设的阵风模型，对给定的阵风强度计算飞机所处位置的第二风速及第二风向；

6、步骤s4、基于预设的紊流模型，对给定的紊流强度计算飞机所处位置的第三风速及第三风向；

7、步骤s5、基于预设的风切变模型，对给定的风切变类型及风切变强度计算飞机所处位置的第四风速及第四风向；

8、步骤s6、基于预设的微暴流模型，对给定的微暴流类型及微暴流强度计算飞机所处位置的第五风速及第五风向；

9、步骤s7、基于第一风速及第一风向、第二风速及第二风向、第三风速及第三风向、第四风速及第四风向、第五风速及第五风向计算飞机所处位置的风速及风向。

10、优选的是，步骤s1进一步包括：

11、步骤s11、获取给定的地面层风速与风向、摩擦层风速与风向及对流层风速与风向；

12、步骤s12、根据预设的地面层高度、摩擦层高度及对流层高度，形成风速高度插值表及风向高度插值表。

13、优选的是，步骤s11中，由用户输入地面层风速与风向、摩擦层风速与风向及对流层风速与风向，或者由用户输入地面层风速与风向，并根据三者之间预设的风速风向差值，计算得到其他两个层次的风速与风向。

14、优选的是，步骤s3进一步包括：

15、步骤s31、根据地面风速确定阵风是否激活，当地面风速绝对值大于0时，阵风激活信号有效；

16、步骤s32、在阵风激活信号有效时，根据地面风速变化值确定阵风强度或者获取用户输入的阵风强度。

17、优选的是，步骤s4进一步包括：

18、步骤s41、根据地面风速确定紊流是否激活，当地面风速绝对值大于0时，紊流激活信号有效；

19、步骤s42、在紊流激活信号有效时，根据预设的地面风速与紊流强度对照表确定紊流强度或者获取用户输入的紊流强度。

20、优选的是，步骤s5中，根据不同的风切变类型调用不同的风切变模型进行风向风速计算，所述风切变模型包括多个与起飞风切变类型匹配的起飞风切变模型，以及多个与降落风切变类型匹配的降落风切变模型。

21、优选的是，步骤s6中，根据不同的微暴流类型调用不同的微暴流模型进行风向风速计算，所述微暴流模型包括多个与起飞微暴流类型匹配的起飞微暴流模型，以及多个与降落微暴流类型匹配的降落微暴流模型。

22、优选的是，步骤s5及步骤s6进一步包括：

23、向用户呈现包含机场跑道在内的可选区域范围的控制界面；

24、获取用户在控制界面上选定的风切变或微暴流的切入点，实现风切变或微暴流的切入。

25、本申请实现了飞行仿真过程的风速风向精准插入，精确模拟了飞行过程的风速风向变化。

技术特征：

1.一种飞行仿真的大气环境模拟方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的飞行仿真的大气环境模拟方法，其特征在于，步骤s1进一步包括：

3.如权利要求2所述的飞行仿真的大气环境模拟方法，其特征在于，步骤s11中，由用户输入地面层风速与风向、摩擦层风速与风向及对流层风速与风向，或者由用户任意输入其中一个层次的风速与风向，并根据三者之间预设的风速风向差值计算其他两个层次的风速与风向。

4.如权利要求1所述的飞行仿真的大气环境模拟方法，其特征在于，步骤s3进一步包括：

5.如权利要求1所述的飞行仿真的大气环境模拟方法，其特征在于，步骤s4进一步包括：

6.如权利要求1所述的飞行仿真的大气环境模拟方法，其特征在于，步骤s5中，根据不同的风切变类型调用不同的风切变模型进行风向风速计算，所述风切变模型包括多个与起飞风切变类型匹配的起飞风切变模型，以及多个与降落风切变类型匹配的降落风切变模型。

7.如权利要求1所述的飞行仿真的大气环境模拟方法，其特征在于，步骤s6中，根据不同的微暴流类型调用不同的微暴流模型进行风向风速计算，所述微暴流模型包括多个与起飞微暴流类型匹配的起飞微暴流模型，以及多个与降落微暴流类型匹配的降落微暴流模型。

8.如权利要求1所述的飞行仿真的大气环境模拟方法，其特征在于，步骤s5及步骤s6进一步包括：

技术总结
本申请属于飞行仿真领域，涉及一种飞行仿真的大气环境模拟方法。该方法包括：步骤S1、获取给定的多个不同高度的常值风的风速及风向；步骤S2、根据飞机所处位置插值出该位置处的第一风速及第一风向；步骤S3、对给定的阵风强度计算飞机所处位置的第二风速及第二风向；步骤S4、对给定的紊流强度计算飞机所处位置的第三风速及第三风向；步骤S5、对给定的风切变类型及风切变强度计算飞机所处位置的第四风速及第四风向；步骤S6、对给定的微暴流类型及微暴流强度计算飞机所处位置的第五风速及第五风向；步骤S7、计算飞机所处位置的最终风速及风向。本申请实现了飞行仿真过程的风速风向精准插入，精确模拟了飞行过程的风速风向变化。

技术研发人员：刘喜藏,马铭泽,朱超,马泽昊,平原,朱江
受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/5/8