本發(fā)明涉及低速無(wú)人機(jī)氣動(dòng)設(shè)計(jì)，尤其涉及一種無(wú)人機(jī)的氣動(dòng)及操穩(wěn)性協(xié)同設(shè)計(jì)方法。
背景技術(shù)：
1、無(wú)人機(jī)的總體設(shè)計(jì)包括概念設(shè)計(jì)與初步設(shè)計(jì)階段。概念設(shè)計(jì)主要針對(duì)無(wú)人機(jī)服役特點(diǎn)確定氣動(dòng)布局、動(dòng)力及翼型等，采用經(jīng)驗(yàn)公式獲得設(shè)計(jì)可行域；初步設(shè)計(jì)階段通過(guò)開展氣動(dòng)設(shè)計(jì)與操穩(wěn)性仿真，對(duì)前期設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行反復(fù)迭代優(yōu)化。傳統(tǒng)的無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)方法往往將氣動(dòng)設(shè)計(jì)與操穩(wěn)性設(shè)計(jì)獨(dú)立進(jìn)行，忽略了兩者之間的相互影響與制約關(guān)系，在氣動(dòng)設(shè)計(jì)過(guò)程中無(wú)法充分考慮到氣動(dòng)構(gòu)型對(duì)操穩(wěn)性的影響，且高度依賴設(shè)計(jì)師的經(jīng)驗(yàn)。造成設(shè)計(jì)流程復(fù)雜，迭代周期長(zhǎng)，資源消耗量大，無(wú)法發(fā)揮小型無(wú)人機(jī)低成本的優(yōu)勢(shì)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供了一種無(wú)人機(jī)的氣動(dòng)及操穩(wěn)性協(xié)同設(shè)計(jì)方法，能夠解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題。
2、本發(fā)明的技術(shù)解決方案：一種無(wú)人機(jī)的氣動(dòng)及操穩(wěn)性協(xié)同設(shè)計(jì)方法，其中，該方法包括：
3、s100，建立參數(shù)化模型，以對(duì)無(wú)人機(jī)的待優(yōu)化結(jié)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)化；
4、s102，建立優(yōu)化模型，以對(duì)無(wú)人機(jī)外流場(chǎng)進(jìn)行網(wǎng)格劃分及網(wǎng)格質(zhì)量?jī)?yōu)化；
5、s104，建立計(jì)算模型，以批量化計(jì)算多工況下的無(wú)人機(jī)氣動(dòng)力數(shù)據(jù)，并將氣動(dòng)力數(shù)據(jù)后處理成預(yù)定格式的數(shù)據(jù)包；
6、s106，導(dǎo)入預(yù)定格式的數(shù)據(jù)包，并利用系數(shù)凍結(jié)法針對(duì)數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)提取無(wú)人機(jī)特征飛行階段所需的氣動(dòng)力數(shù)據(jù)；
7、s108，根據(jù)提取的氣動(dòng)力數(shù)據(jù)和預(yù)先存儲(chǔ)的飛行品質(zhì)判斷表判斷無(wú)人機(jī)是否滿足飛行品質(zhì)要求；
8、s110，在不滿足飛行品質(zhì)要求的情況下，對(duì)無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整；
9、s112，將調(diào)整后的無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)參數(shù)映射至氣動(dòng)布局上，并進(jìn)行反復(fù)迭代直到無(wú)人機(jī)滿足最大升阻比要求且滿足飛行品質(zhì)要求。
10、優(yōu)選地，通過(guò)繪制伯德圖或奈奎斯特圖對(duì)無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。
11、優(yōu)選地，待優(yōu)化結(jié)構(gòu)包括以下中的一種或多種：翼展、展弦比和前后翼相對(duì)位置。
12、優(yōu)選地，預(yù)定格式的數(shù)據(jù)包為.bin數(shù)據(jù)包。
13、優(yōu)選地，無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)參數(shù)包括俯仰通道的前饋增益參數(shù)、阻尼系數(shù)和階躍積分系數(shù)。
14、優(yōu)選地，利用isight執(zhí)行s100-s104，利用matlab執(zhí)行s106-s112。
15、通過(guò)上述技術(shù)方案，可以優(yōu)化無(wú)人機(jī)總體設(shè)計(jì)流程，綜合考慮氣動(dòng)性能、操穩(wěn)性、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的要求，通過(guò)協(xié)同優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)的最優(yōu)解，解決了現(xiàn)有技術(shù)中設(shè)計(jì)流程復(fù)雜、迭代周期長(zhǎng)、資源消耗量大的問(wèn)題。
1.一種無(wú)人機(jī)的氣動(dòng)及操穩(wěn)性協(xié)同設(shè)計(jì)方法，其特征在于，該方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過(guò)繪制伯德圖或奈奎斯特圖對(duì)無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，待優(yōu)化結(jié)構(gòu)包括以下中的一種或多種：翼展、展弦比和前后翼相對(duì)位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，預(yù)定格式的數(shù)據(jù)包為.bin數(shù)據(jù)包。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)參數(shù)包括俯仰通道的前饋增益參數(shù)、阻尼系數(shù)和階躍積分系數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，利用isight執(zhí)行s100-s104，利用matlab執(zhí)行s106-s112。