(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210979966.9 (22)申请日 2022.08.16 (71)申请人 中国人民解 放军空军工程大 学 地址 710000 陕西省西安市东郊长乐 东路 18号 (72)发明人 徐文丰　裴彬彬　李颖晖　徐浩军　 李益文　禹志龙　 (74)专利代理 机构 西安铭泽知识产权代理事务 所(普通合伙) 61223 专利代理师 梁静 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G01S 7/40(2006.01) G06F 17/16(2006.01) (54)发明名称 一种面向航路飞行过程的飞机动态RCS仿真 方法 (57)摘要 本发明公开了一种面向航路飞行过程的飞 机动态RCS仿真方法， 涉及仿真及雷达探测技术 领域， 包括以下步骤： 根据待仿真飞机的各项参 数数据， 建立飞机的六自由度动力学模型和控制 律， 并对飞机的飞行航路进行仿真， 获得飞行航 路仿真数据； 根据飞机的飞行航路仿真数据， 建 立基于飞机本体系视线角范围的雷达相对于飞 机的方位角与高度角的计算模型； 计算飞机在不 同飞行姿态下的RCS， 并建立动态RCS库； 根据飞 机的航路点的纬经高和雷达的纬经高， 利用动态 RCS库对飞机的六自由度航迹进行仿真， 并计算 飞机的动态RCS仿真值。 本发明实现了对飞机的 整个航路飞行过程的动态RCS进行分析， 为飞机 隐身性能设计与测试评估提供了一定理论支撑 。 权利要求书11页 说明书22页 附图6页 CN 115358065 A 2022.11.18 CN 115358065 A 1.一种面向航路飞行 过程的飞机动态RCS仿真方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 根据待仿真飞机的各项参数数据， 建立飞机的六自由度动力学模型和控制律， 并通过 六自由度动力学模型和控制律对飞机的飞行航路进行仿真， 获得飞行航路仿真数据； 根据飞机的飞行航路仿真数据， 建立基于飞机本体系视线角范围的雷达相对于飞机的 方位角与高度角的计算模型； 利用雷达相对于飞机的方位角与高度角的计算模型计算飞机在不同飞行姿态下的 RCS， 并建立动态RCS库； 根据飞机的航路点的纬经高和雷达的纬经高， 利用动态RCS库对飞机的六自由度航迹 进行仿真， 并计算飞机的动态RCS仿真值。 2.根据权利要求1的一种面向航路飞行过程的飞机动态RCS仿真方法， 其特征在于： 所 述待仿真飞机的各项参数 数据， 包括： 飞机的外形 结构、 飞机的材 料类型； 所述建立飞机的六自由度动力学模型， 包括以下步骤： 根据所述飞机的外形结构、 飞机的材料类型建立模型， 并根据该模型计算飞机的惯性 参数， 以及飞机的在不同飞行状态下的气动参数； 依据所述飞机的惯性参数以及飞机的在不同飞行状态下的气动参数建立飞机的六自 由度动力学模型。 3.根据权利要求2的一种面向航路飞行过程的飞机动态RCS仿真方法， 其特征在于： 利 用多回路设计法设计所述飞机的控制律， 包括以下步骤： 确定飞机的位置环， 并设计飞机的位置环的控制律； 确定飞机的航迹环， 采用PID控制法设计飞机的航迹环的控制律； 确定飞机的姿态 环， 采用动态逆的方法设计飞机的姿态 环的控制律； 确定飞机的角速度环， 采用增量动态逆的方法设计飞机的角速度环的控制律。 4.根据权利要求3的一种面向航路飞行过程的飞机动态RCS仿真方法， 其特征在于： 所 述根据飞机的飞行航路仿真数据建立基于飞机本体系视线角范围的雷达相对于飞机的方 位角与高度角的计算模型， 包括： 利用飞机的六自由度动力学模型获取飞机在飞行 过程中的姿态角与位置信息； 根据飞机在飞行过程中的姿态角与位置信息计算飞机在飞行过程中雷达相对于飞机 的方位角与高度角， 并建立雷达相对于飞机的方位角与高度角的计算模型。 5.根据权利要求3的一种面向航路飞行过程的飞机动态RCS仿真方法， 其特征在于： 所 述飞机的位置环， 为： 其中L为飞机经度； B为飞机纬度； H为飞机高度； V为飞机速度； θ 为飞机俯仰角； χ为飞机方位角； 所述设计飞机的位置环的控制律， 包括： 将雷达的经纬度(L0， B0， H0)转换为地心直角坐标系下的坐标(X0， Y0， Z0)， 则：权　利　要　求　书 1/11 页 2 CN 115358065 A 2其中L0为雷达的经度； B0为雷达的纬度； H0为雷达的高度； 根据公式： 可将飞机的当前点的经纬度(L， B， H)转换为在地心直角坐标系下的坐标(x， y， z)， 并将 飞机的目标点的经纬度(Lt， Bt， Ht)转换为在地心直角坐标系下的坐标(xt， yt， zt)； 其中Lt为飞机的目标点的经度； Bt为飞机的目标点的纬度； Ht为飞机的目标点的高度； 令： 则飞机的位置环的控制律如下： 其中χ、 γ分别为飞机的方位角、 航迹角； χγ为飞机方位角的参 考信号。 6.根据权利要求5的一种面向航路飞行过程的飞机动态RCS仿真方法， 其特征在于： 所 述飞机的航迹环， 为： 其中ωH/I为航迹系相对于惯性系的角速度， 为：权　利　要　求　书 2/11 页 3 CN 115358065 A 3