(19)中华 人民共和国 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 202111434961.X (22)申请日 2021.11.29 (71)申请人 中国航空工业 集团公司沈阳飞机设 计研究所 地址 110035 辽宁省沈阳市皇姑区塔湾街 40号 (72)发明人 施明健　王宏利　黄开　张鹏　 刘茂汉　 (74)专利代理 机构 北京航信高科知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11526 代理人 刘传准 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种飞机倒飞状态的仿真模型构建方法 (57)摘要 本申请提供了一种飞机倒飞状态的仿真模 型构建方法， 包括： 步骤1、 定义等效飞机， 重新定 义体轴坐标系， 使等效飞机为原飞机滚转姿态翻 转180°后的飞机， 将原飞机的负迎角气动特性转 换为等效飞机的正迎角气动特性； 步骤2、 飞机舵 面变换， 将 仿真模型中涉及的舵面根据等效飞机 与原飞机 舵面对应 关系变换为等效飞机的舵面； 步骤3、 气动力模型变换， 将仿真模型中的气动力 模型根据等效飞机与原飞机气动力对应关系变 换为等效飞机的气动力； 步骤4、 舵机模型变换， 将仿真模型中的舵机模型根据原飞机与等效飞 机的舵面关系进行转换， 铰链力矩模 型和舵机模 型输入使用原飞机的舵面指令， 舵面输出指令转 换为等效飞机的舵面指令后， 输入给气动力模 型。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 114386224 A 2022.04.22 CN 114386224 A 1.一种飞机倒飞状态的仿真模型构建方法， 其特 征在于， 包括： 步骤1、 定义 等效飞机 重新定义体轴坐标系， 使等效飞机为原飞机滚转姿态翻转180 °后的飞机， 将原飞机的 负迎角气动特性 转换为等效飞机的正迎角气动特性； 步骤2、 飞机舵面变换 将仿真模型中涉及的舵面根据等效飞机与原飞机舵面对应关系变换为等效飞机的舵 面； 步骤3、 气动力模型变换 将仿真模型中的气动力模型根据等效飞机与原飞机气动力对应关系变换为等效飞机 的气动力； 步骤4、 舵机模型变换 将仿真模型中的舵机模型根据原飞机与等效飞机的舵面关系 进行转换， 铰链力矩模型 和舵机模型输入使用原飞机的舵面指令， 舵面输出指令转换为等效飞机的舵面指令后， 输 入给气动力模型。 2.如权利要求1所述的飞机倒飞状态的仿真模型构建方法， 其特征在于， 重新定义机体 轴坐标系后， 坐标关系如下： xt等 效飞机＝xt原 飞机 yt等 效飞机＝‑yt原 飞机 Zt等 效飞机＝‑zt原 飞机 式中， xt原飞机为原飞机飞机体轴X方向； yt原飞机为原飞机飞机体轴Y方向； zt原飞机为原飞机飞 机体轴Z方向； xt等 效飞机为等效飞机飞机体轴X方向； yt等 效飞机为等效飞机飞机体轴Y方向； zt等 效飞机 为等效飞机飞机体轴Z方向； 等效飞机和原飞机的三轴力矩对应关系满足如下： Mx等 效飞机＝Mx原 飞机 My等 效飞机＝‑My原 飞机 Mz等 效飞机＝‑Mz原 飞机 式中， Mx原飞机为原飞机滚转力矩； My原飞机为原飞机偏航力矩； Mz原飞机为原飞机俯仰力矩； Mx等 效飞机为等效飞机滚转力矩； My等 效飞机为等效飞机偏航力矩； Mz等 效飞机为等效飞机俯仰力矩。 3.如权利要求1所述的飞机倒飞状态的仿真模型构建方法， 其特征在于， 所述涉及的舵 面包括飞机副翼、 飞机方向舵与飞机平尾。 4.如权利要求3所述的飞机倒飞状态的仿真模型构建方法， 其特征在于， 所述等效飞机 的飞机副翼与原飞机的飞机副翼的对应关系为： δxR＝‑δ′xL， δxL＝‑δ′xR 式中， δxR为等效飞机右副翼偏度； δxL为等效飞机左副翼偏度； δ ′xR为原飞机右副翼偏 度； δ′xL为原飞机左副翼偏度。 5.如权利要求3所述的飞机倒飞状态的仿真模型构建方法， 其特征在于， 所述等效飞机 的飞机方向舵与原飞机的飞机方向舵的对应关系为： δyR＝‑δ′yL， δyL＝‑δ′yR 式中， δyR为等效飞机右方向舵偏度； δyL为等效飞机左方向舵偏度； δ ‘yR为原飞机右方向权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114386224 A 2舵偏度； δ ′yL为原飞机左方向舵偏度。 6.如权利要求3所述的飞机倒飞状态的仿真模型构建方法， 其特征在于， 所述等效飞机 的飞机平尾与原飞机的飞机平尾的对应关系为： δzR＝‑δ’zL， δzL＝‑δ’zR 式中， δzR为等效飞机右平尾偏度； δzL为等效飞机左平尾偏度； δ ′zR为原飞机右平尾偏 度； δ′zL为原飞机左平尾偏度。 7.如权利要求1所述的飞机倒飞状态的仿真模型构建方法， 其特征在于， 所述等效飞机 与原飞机的气动力关系为： α原 飞机＝‑α等 效飞机 β原 飞机＝‑β等 效飞机 δx原 飞机＝ δx等 效飞机 δy原 飞机＝‑δy等 效飞机 δz原 飞机＝‑δz等 效飞机 Cy原 飞机＝‑Cy等 效飞机 Cx原 飞机＝Cx等 效飞机 Cz原 飞机＝‑Cz等 效飞机 mx原 飞机＝mx等 效飞机 my原 飞机＝‑my等 效飞机 mz原 飞机＝mz等 效飞机 式中， α原 飞机为原飞机迎角； β原 飞机为原飞机侧滑角； δx原 飞机为原飞机副 翼偏度； δy原 飞机为原飞 机方向舵偏度； δz原 飞机为原飞机平尾舵偏度； Cy原 飞机为原飞机升力系数； Cx原 飞机为原飞机阻力系 数； Cz原飞机为原飞机侧力系数； mx原飞机为原飞机滚转力矩系数； my原飞机为原飞机偏航力矩系数； mz原 飞机为原飞机俯仰力矩系数； α等效飞机为等效飞机迎角； β等效飞机为等效飞机侧滑角； δx等效飞机为等效飞机副翼偏度； δy等效飞机 为等效飞机方向舵偏度； δz等效飞机为等效飞机平尾舵偏度； Cy等效飞机为等效飞机升力系数； Cx等效飞机为等效飞机阻力系数； Cz等效飞机为等效飞机侧力系数； mx等效飞机为等效飞机滚转力矩系 数； my等 效飞机为等效飞机偏航力矩系数； mz等 效飞机为等效飞机俯仰力矩系数。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114386224 A 3