基本介紹
- 中文名：用於虛擬飛行試驗的複雜風場建模方法研究
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：林連雷
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
近年來虛擬試驗相關的理論與方法已成為研究熱點。虛擬試驗能在虛擬條件下對被試品進行測試與試驗，進而實現對被試品的智慧型評估。虛擬試驗離不開虛擬環境，一些新型的虛擬飛行試驗需要更加複雜的風場模型。本項目針對三種複雜風場-三維空間大氣紊流場、精細化大氣紊流場、微下擊暴流場的建模方法展開研究，綜合採用相關函式法、空間相關係數分解法以及微分進化算法等方法，解決複雜風場建模的難點問題，並提出完整的建模方法。在此基礎上，搭建一個複雜風場演示驗證平台，利用對風敏感的虛擬飛機的飛行試驗驗證複雜風場建模方法的有效性和合理性。該項目的研究對於完善風場建模理論，提高虛擬飛行試驗的水平有重要意義。
結題摘要
虛擬試驗技術是一項新興的試驗技術，不僅具有周期短、風險低、節約成本的優點，更重要的是利用虛擬試驗技術，可以在複雜環境條件下對被試品進行試驗。風對飛行器有重要影響，所以虛擬風場是飛行器虛擬飛行試驗必不可少的環境因素。本課題的目的是研究對飛行器有重要影響的風場模型，並建立一個可滿足虛擬飛行試驗要求的、可靈活配置的合成風場，支持飛行器飛行試驗，驗證飛行器在複雜風場作用下的飛行性能。 本項目首先對微下擊暴流場及大氣紊流場兩種重要的風場模型進行研究。選擇套用最廣泛的渦環模型建立三維微下擊暴流場，在此基礎上提出傾斜渦環模型，更加逼真地還原微下擊暴流的真實情況，並使用嵌套的微分進化算法，通過預設傾斜微下擊暴流場強度或水平垂直風速最大峰值比，最佳化模型參數的選擇過程。套用相關函式法生成三維大氣紊流場，引入高斯白噪聲均值及標準差改善方法，並使用雙隨機交換算法提高噪聲的白化程度，提高了大氣紊流場相關性的符合度，更好地滿足了虛擬試驗的需要。 最後設計了合成風場軟體模型，按照HIT-TENA虛擬試驗體系結構標準，利用三種基本風場模型靈活構建合成風場，並通過一個飛彈虛擬試驗的實例證明了基本風場模型及合成風場軟體模型的有效性。
