|
DOI: 10.14489/vkit.2016.09.pp.003-010
Корсун О. Н., Николаев С. В.
ИДЕНТИФИКАЦИЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ КОЭФФИЦИЕНТОВ САМОЛЕТОВ В ЭКСПЛУАТАЦИОННОМ ДИАПАЗОНЕ УГЛОВ АТАКИ
(c. 3-10)
Аннотация. Рассмотрены алгоритмические и методические подходы к идентификации аэродинамических коэффициентов продольного и бокового движений, представлены примеры выполнения идентификации по данным летных испытаний современных самолетов. Показаны основные этапы выполнения идентификации аэродинамических коэффициентов самолетов по данным летных испытаний в эксплуатационном диапазоне углов атаки. Важной частью процедуры идентификации является проверка достоверности бортовой регистрации параметров движения самолета. Для обеспечения точности бортовых измерений предложен алгоритм, основанный на соотношениях между параметрами полета, определяемыми уравнениями пространственного движения летательного аппарата. Показано, что идентификацию целесообразно выполнять отдельно для продольного и бокового движений, при этом соответствующие уравнения выбираются из общей нелинейной динамической модели пространственного движения самолета. Для идентификации рассмотрены как линейная, так и нелинейная модели аэродинамических коэффициентов продольного и бокового движений. Для аппроксимации нелинейных аэродинамических зависимостей использованы полиномы или сплайны. Продемонстрированы особенности анализа результатов идентификации нелинейностей при использовании полиномов. Представлены примеры практического применения рассмотренных методов и алгоритмов для идентификации аэродинамических коэффициентов современных самолетов.
Ключевые слова: идентификация динамических систем; идентификация параметров математических моделей самолетов; летные испытания, аэродинамические коэффициенты; нелинейная модель; летательные аппараты.
Korsun O. N., Nikolaev S. V.
AIRCRAFT AERODYNAMIC COEFFICIENTS IDENTIFICATION IN THE ANGLE OF ATTACK OPERATIONAL RANGE
(pp. 3-10)
Abstract. The article considers algorithmic and methodological approaches to aircraft longitudinal and lateral aerodynamic coefficients identification. The examples for aircraft parameter identification using the modern aircraft flight test data are presented. The paper discusses the main stages for aircraft parameter identification using flight test data in the angles of attack operational range. The identification procedure important part is validation of the aircraft movement onboard registration. To ensure the onboard measurements accuracy an algorithm is proposed, based on the relation between flight parameters defined by differential equations of the aircraft spatial movement. The identification is performed separately for longitudinal and lateral movement. The paper regards both linear and nonlinear models for the aerodynamic coefficients of longitudinal and lateral movement. It is known that generally the aerodynamic parameters are nonlinear. Their approximation uses polynomials or splines. The paper demonstrates the features of aerodynamic nonlinearities identification using polynomial approximation. Thus the paper presents an algorithm for checking the onboard measurements reliability, a mathematical model in the longitudinal and lateral channels and the algorithm for aerodynamic coefficients identification. Practical application of the considered methods and algorithms to modern aircraft aerodynamic parameter identification are also presented.
Keywords: Dynamic system identification; Aircraft parameter identification; Flight tests; Aerodynamic coefficients; Nonlinear model; Aircraft.
О. Н. Корсун (ФГУП «Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем» ГНЦ РФ, Москва, Россия)
С. В. Николаев (Государственный летно-испытательный центр им. В. П. Чкалова, Ахтубинск, Россия) E-mail:
Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript
O. N. Korsun (State Research Institute of Aviation Systems State Scientific Center of Russian Federation, Moscow, Russia)
S. V. Nikolaev (State Flight Test Centre named after V. P. Chkalov, Akhtubinsk, Russia) E-mail:
Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript
1. Jategaonkar R. V. Flight Vehicle System Identification: A Time Domain Methodology. Reston: American Institute of Aeronautics and Astronautics, 2006. 410 р.
2. Структурная идентификация математической модели движения самолета / К. К. Васильченко и др. М.: Машиностроение, 1993. 352 с.
3. Klein V., Morelli E. A. Aircraft System Identification: Theory and Practice. Reston: American Institute of Aeronautics and Astronautics, 2006. 499 р.
4. Корсун О. Н., Поплавский Б. К. Структура методологии идентификации математических моделей самолетов по результатам летных испытаний [Электронный ресурс] // IX Междунар. науч.-техн. симпозиум «Авиационные технологии XXI века». ASTEC’07. Москва, Жуковский, Россия, 19 – 23 авг. 2007. М.: ЦАГИ, 2007. 1 эл. опт. диск (CD-ROM).
5. Корсун О. Н. Методы параметрической идентификации технических систем [Электронный ресурс]. № госрегистрации: 0321100941. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2011. 1 эл. опт. диск (CD-ROM).
6. Корсун О. Н. Алгоритм идентификации динамических систем с функционалом в частотной области // Автоматика и телемеханика. 2003. № 5. С. 111 – 121.
7. Овчаренко В. Н. Адаптивная идентификация параметров в динамических и статических системах // Автоматика и телемеханика. 2011. № 3. С. 113 – 123.
8. Корсун О. Н., Николаев С. В. Методика идентификации аэродинамических коэффициентов продольного движения самолета в эксплуатационном диапазоне углов атаки // Мехатроника, автоматизация, управление. 2015. Т. 16, № 4. С. 269 – 276.
9. Корсун О. Н. Принципы параметрической идентификации математических моделей самолетов по данным летных испытаний // Мехатроника, автоматизация, управление. 2008. № S6. С. 2 – 7.
10. Принципы создания универсальных систем визуализации комплексов моделирования для задач обучения, ситуационного анализа и тренажа / Г. Г. Себряков и др. // Вестник компьютерных и информационных технологий. 2006. № 3. С. 44 – 49.
11. Себряков Г. Г. Проблемы проектирования полуавтоматических систем наведения летательных аппаратов // Вестник компьютерных и информационных технологий. 2007. № 10. C. 2 – 7.
12. Аэродинамика, устойчивость и управляемость сверхзвуковых самолетов / под ред. Г. С. Бюшгенса. М.: Наука; Физмалит, 1998. 816 с.
13. Алгоритмы повышения точности расчета углов ориентации летательного аппарата / В. В. Булгаков и др. // Изв. РАН. Теория и системы управления. 2016. № 1. С. 159 – 170.
14. Корсун О. Н., Мотлич П. А. Комплексный контроль бортовых измерений основных параметров полета летательного аппарата // Наука и образование: науч. изд. МГТУ им. Н. Э. Баумана. 2013. № 1. С. 135 – 148.
15. Вержбицкий В. М. Численные методы. М.: Директ-Медиа, 2013. 399 c.
1. Jategaonkar R. V. (2006). Flight vehicle system identification: a time domain methodology. Reston: American Institute of Aeronautics and Astronautics.
2. Vasil'chenko K. K. et al. (1993). Structural identification of the mathematical model of the aircraft movement. Moscow: Mashinostroenie. [in Russian language]
3. Klein V., Morelli E. A. (2006). Aircraft system identification: theory and practice. Reston: American Institute of Aeronautics and Astronautics.
4. Korsun O. N., Poplavskii B. K. (2007). The structure of the methodology for identification of mathematical models of aircraft according to results of the flight tests. IX International scientific and technical symposium «Aviation technologies of the XXI century». ASTEC’07. Moscow, Zhukovskii, Russian Federation, 19 – 23 August 2007. Moscow: TsAGI. [in Russian language]
5. Korsun O. N. (2011). Methods of parametric identification of technical systems. State registration No. 0321100941. Moscow: Izdatel'stvo MGTU im. N. E. Baumana. [in Russian language]
6. Korsun O. N. (2003). Algorithm for identification of dynamic systems with the functionality in the frequency domain. Avtomatika i telemekhanika, (5), pp. 111-121. [in Russian language]
7. Ovcharenko V. N. (2011). Adaptive parameter identification in dynamic and static systems. Avtomatika i telemekhanika, (3), pp. 113-123. [in Russian language]
8. Korsun O. N., Nikolaev S. V. (2015). Methods of identification of aerodynamic coefficients of the longitudinal motion of the aircraft in the operational range of angles of attack. Mekhatronika, avtomatizatsiia, upravlenie, 16(4), pp. 269-276. [in Russian language]
9. Korsun O. N. (2008). Principles of parametric identification of mathematical models of the aircraft according to flight test. Mekhatronika, avtomatizatsiia, upravlenie, (6), pp. 2-7. [in Russian language]
10. Sebriakov G.G. et al. (2006). Principles of development of universal visualization modeling complex systems for training objectives, situation analysis and exercises. Vestnik komp'iuternykh i informatsionnykh tekhnologii, (3), pp. 44-49. [in Russian language]
11. Sebriakov G.G. (2007). Problems of designing semiautomatic guidance systems of the aircraft. Vestnik komp'iuternykh i informatsionnykh tekhnologii, (10), pp. 2-7. [in Russian language]
12. Biushgens G. S. (1998). Aerodynamics, stability and control of supersonic aircraft. Moscow: Nauka; Fizmatlit. [in Russian language]
13. Bulgakov V. V. et al. (2016). The algorithms of accuracy increasing in calculating the angles of orientation of the aircraft. Izvestiia RAN. Teoriia i sistemy upravleniia. 2016. № 1. С. 159-170. [in Russian language]
14. Korsun O. N., Motlich P. A. (2013). Comprehensive control onboard measurements of basic parameters of the aircraft flight. Nauka i obrazovanie, (1), pp. 135-148. Moscow: MGTU im. N. E. Baumana. [in Russian language]
15. Verzhbitskii V. M. (2013). Numerical methods. Moscow: Direkt-Media. [in Russian language]
Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).
Стоимость статьи 350 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.
После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.
Для заказа статьи заполните форму:
{jform=1,doi=10.14489/vkit.2016.09.pp.003-010}
.
This article is available in electronic format (PDF).
The cost of a single article is 350 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.
After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.
To order articles please fill out the form below:
{jform=2,doi=10.14489/vkit.2016.09.pp.003-010}
.
.
|
Archive
Разработка концепции и создание сайта - ООО «Издательский дом «СПЕКТР»