CN103389649A - 一种基于球面拼接网格的飞行器机动运动模拟方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及飞行器模拟技术领域，本发明公开了一种基于球面拼接网格的飞行器机动运动模拟方法，其包括：步骤1，建立以飞行器质心为球心的球面拼接面，将飞行器的运动规律分解为：随质心的平运和绕质心的转动。步骤2，将计算域划分成内外两层，并生成相应的近场和远场网格，并在两层网格的拼接面处建立相应的插值关系来实现数据的传递；远场网格的运动只体现飞行器的平动，近场网格的运动则体现了飞行器绕质心的转动。步骤3.得到流场信息，并积分计算出飞行器所受的气动力和气动力矩。步骤4.得到飞行器的运动规律。步骤5.更新网格。利用运动的分解和拼接网格来模拟飞行器的运动，降低了传统刚性动网格的位移量，提高了数值方法的鲁棒性。

Description

一种基于球面拼接网格的飞行器机动运动模拟方法

技术领域

本发明涉及飞行器模拟技术领域，尤其涉及一种基于球面拼接网格的飞行器机动运动模拟方法。

背景技术

为了提高飞行器机动运动的飞行性能，需要获得飞行器运动时的气动参数，分析其气动性能，并描述相应的流动现象，揭示其中的物理规律，以便给飞行器设计人员提供相应的理论和数值支持。通常的技术手段之一就是采用数值方法来模拟飞行器的机动运动，从而获得气动数据和流动现象。在数值模拟时，一般采用全场刚性动网格来跟踪飞行器的运动，此时计算网格会随着飞行器的转动而运动。对于远场网格而言，转动时产生的位移量：

Δs∝(L·ω+U)·Δt   (1)

其中L为计算域的大小，ω为转动角速度，U为平动速度，Δt为时间步长。为了准确模拟流场，通常要求L为飞行器特征长度的十几倍或几十倍。如果计算中，远场网格位移Δs太大，会严重影响数值方法的稳定性和收敛性，所以在实际应用中不得不减小时间步长Δt来保证远场网格的位移Δs，但是这样又减低了数值方法的计算效率。

发明内容

本发明的目的主要是：为了降低传统刚性动网格的位移量，尤其是远场网格位移量对计算效率和稳定性的影响，发明了一种基于球面拼接网格的飞行器机动运动模拟方法。

本发明的技术方案如下：

一种基于球面拼接网格的飞行器机动运动模拟方法，其具体包括以下的步骤：步骤1，建立以飞行器质心为球心的球面拼接面，将飞行器的运动规律分解为：随质心的平运和绕质心的转动；步骤2，利用球面拼接面将计算域划分成内外两层，并生成相应的近场和远场网格，并在两层网格的拼接面处建立相应的插值关系来实现数据的传递；远场网格的运动只体现飞行器的平动，而近场网格的运动则体现了飞行器绕质心的转动；步骤3.得到流场信息，并计算出飞行器所受的气动力和气动力矩；步骤4.得到飞行器的运动规律；步骤5.按照所得的运动规律，分别对近场网格和远场网格更新，得到新时刻的网格。通过将飞行器的运动分解成基于飞行器质心的平动运动和绕质心的转动运动，然后建立绕质心的球面拼接面将计算域分成近场和远场两层区域来模拟飞行器的机动运动。远场网格的运动只体现飞行器的平移运动，而近场网格的运动则体现飞行器的转动和平移，降低了远场网格的位移量。

更进一步地，上述内层网格为球体，在飞行器运动过程中紧密地贴合于球面拼接面。通过将内层网格和拼接网格进行贴合，球面拼接面可以很好地模拟飞行器绕质心的任意转动过程。

更进一步地，上述在两层网格的拼接面处建立相应的插值关系来实现数据的传递具体包括：(1).查找，确定插值点位于插值网格中的位置;(2).插值，计算插值点上的值。通过上述方法快速实现数据传递。

更进一步地，上述步骤3具体为采用数值方法求解描述流动问题的控制方程和相应的边界条件，得到流场信息；以飞行器的质心为参考点，积分得出飞行器所受的气动力和气动力矩。通过上述方法快速得到流场信息以及飞行器所受的气动力和气动力矩。

更进一步地，上述步骤4具体为：根据得出的气动力和气动力矩，再计算出飞行器所受的合力和合力矩，并求解飞行力学方程，得到飞行器的运动规律。通过上述方法快速得到飞行器的运动规律。

更进一步地，上述步骤5具体为：远场网格只存在平移运动，其网格节点的更新关系为：xⁿ⁺¹＝xⁿ+Δr_R；其中：x是不同时刻的网格节点的坐标，上标n表示不同时刻的参数；r_R表示旋转中心的坐标矢量，Δ表示前后两个时刻的参数差值；近场网格既存在平移运动，同时存在转动，其网格节点的更新关系为： $x^{n+1}=r_R^n+{\mathrm{\Δr}}_R+\left[{\left(A^{n+1}\right)}^T{A}^n\right]\·(x^n-r_R^n);$ 其中：

$A(\mathrm{\γ},\mathrm{\ψ},\mathrm{\θ})=\left[\begin{array}{ccc}\cos \mathrm{\θ}\cos \mathrm{\ψ}& \sin \mathrm{\θ}& -\cos \mathrm{\θ}\sin \mathrm{\ψ}\\ -\cos \mathrm{\γ}\sin \mathrm{\θ}\cos \mathrm{\ψ}+\sin \mathrm{\γ}\sin \mathrm{\ψ}& \cos \mathrm{\γ}\cos \mathrm{\θ}& \cos \mathrm{\γ}\sin \mathrm{\θ}\sin \mathrm{\ψ}+\sin \mathrm{\γ}\cos \mathrm{\ψ}\\ \sin \mathrm{\γ}\sin \mathrm{\θ}\cos \mathrm{\ψ}+\cos \mathrm{\γ}\sin \mathrm{\ψ}& -\sin \mathrm{\γ}\cos \mathrm{\θ}& -\sin \mathrm{\γ}\sin \mathrm{\θ}\sin \mathrm{\ψ}+\cos \mathrm{\γ}\cos \mathrm{\ψ}\end{array}\right]$

Aⁿ＝A(γⁿ,ψⁿ,θⁿ)；

Aⁿ⁺¹＝A(γⁿ+Δγ,ψⁿ+Δψ,θⁿ+Δθ)

(γ,ψ,θ)是描述飞行器姿态的姿态角。上述远场网格中只存在平移运动，远场网格位移量小。

本发明通过将飞行器的运动分解成基于飞行器质心的平动运动和绕质心的转动运动，然后建立绕质心的球面拼接面将计算域分成近场和远场两层区域来模拟飞行器的机动运动。远场网格的运动只体现飞行器的平移运动，而近场网格的运动则体现飞行器的转动和平移。近/远场两层在交接面处，通过网格拼接技术接来实现流场数据的交换。

其具体包含以下内容：

①运动的分解和球面拼接面的建立：

选取飞行器的质心为坐标原点建立平动坐标系，可以将飞行器运动分解为a)跟随平动坐标系在惯性系中的平移运动,b)绕质心相对于平动坐标系的转动运动。以飞行器的质心为球心，建立球面拼接面来包围飞行器。

②网格的生成和拼接面上的插值：

在球面拼接面建立之后，在飞行器和拼接面之间生成近场网格，在拼接面之外生成远场网格。这两层网格在交界的拼接面处无需满足点与点的对接关系，因此需要在拼接面上利用插值技术实现两层网格之间的数据交换。

③流场的求解和气动力/力矩的计算：

采用数值方法求解流体力学控制方程和相应的边界条件表达的数学问题，得到飞行器表面的压力和摩擦力分布，以及相应的流动结构；以飞行器的质心为参考点，积分得出飞行器所受的气动力和气动力矩。

④运动规律的计算：

在得出的气动力和气动力矩的基础上，再加上其他已知的附加力（如推力，重力），得到作用在飞行器质心上的合力和合力矩，据此带入飞行力学方程，求解得出飞行器的机动运动规律，计算出运动参数；

⑤网格的更新：

根据得出的运动规律，按照分解的平移运动和转动运动，将近/远场网格在时间上推进，得出新时刻的网格。远场场网格则按平移运动更新，近层网格则按平移和转动运动更新。

上述技术方案中的核心是利用运动的分解和拼接网格来模拟飞行器的机动运动，通过该方案，本发明具有以下的有益效果：降低了传统刚性动网格的位移量，尤其是远场网格的位移量，提高模拟飞行器机动运动的数值方法的鲁棒性。

附图说明

图1为飞行器的运动分解。

图2为网格做刚性运动的网格位移。

图3为网格运动分解后的网格位移。

图4为球面拼接面和近场、远场网格示意图。

图5为插值计算示意图。

图6为参考坐标系中的运动。

具体实施方式

基于球面拼接网格的飞行器运动模拟方法，具体通过如下的技术方案和步骤来实现：

1.运动的分解和球面拼接面的建立

飞行器在机动运动过程中，受到重力、气动力以及发动机推力的作用，其运动规律比较复杂。因此，本发明以飞行器的质心为旋转中心将其运动分解为：随质心的平移运动和绕质心的转动运动。如图1，飞机在平飞拉起过程的运动可以分解为向左上方的平移再加上绕飞机质心的俯仰转动。

如图2表示了传统的刚体动网格方法，整个计算网格跟随飞行器做刚性运动时的网格位移，可见远场网格位移非常大。为了降低远场网格的位移量，首先以飞行器质心为球心建立包围飞行器的球面拼接面，将计算域分成近场和远场两部分。其次将网格的运动分解成远场网格跟随飞行器质心的平动、近场网格跟随飞行器质心的转动，运动在球面拼接面处截断。这样远场网格的运动只体现飞行器的平移运动，而近场网格的运动则体现飞行器的转动和平移。如图3则表示了将运动分解之后，远场网格只跟随飞行器发生平移运动，相应的转动运动则只在近场网格中实现，两者之间通过球面拼接面截断，这样远场的网格位移量只有平动部分，较图2中的网格位移小了很多，使得计算鲁棒性增强。

这里实现运动分解的关键就是选择了飞行器的质心作为运动分解的参考点，建立了绕质心的球面拼接网，将运动分解成了平动和转动两部分。近场网格可以绕球心任意转动，而且在球面拼接面上近/远场网格能够紧密的配合，这样的球面拼接面可以很好的模拟飞行器绕质心的任意转动过程。此外再进一步考虑远场网格的平动，就可以完全模拟飞行器的六自由度的机动运动。

2.网格的生成和拼接面上的插值

在球面拼接面确定之后，就可以按照常规的方法在拼接面和物面之间的近场区域生成内层网格，网格采用何种形式和拓扑结构由流动物理模型和飞行器的几何外形决定。然后在拼接面外边的远场区域则直接生成远场网格，如图4所示。远场外层网格和近场内层网格在球面拼接面处不需要满足对接关系，这两层网格面应充分贴合于拼接面上，保证足够光滑；为了保证拼接网格之间的插值精度，两层面上的网格密度要基本一致。由于采用了球面拼接面，近场内层网格所包含的模型可以在拼接面内绕中心任意转动，而不会与外层网格相交重合搭接，内/外层网格在拼接面处始终保持紧密的配合。

在流场计算时，需要不断的将近场网格和远场网格里的流动参数进行传递，这种数据传递就发生在近/远场网格的球面拼接面上，其最基本的算法就是各个网格节点上的插值计算。如图5，需要将四边形网格和三角形网格上的流场数据相互传递，其插值计算过程主要包括两个过程：

a)查找，确定插值点位于插值网格中的位置，即在哪个单元里（如：三角形节点A在哪个四边形里，或是四边形节点S在哪个三角形中）,相应的算法很多，例如Walk-through就是一种常用的查找方法。

b)插值，计算插值点上的值，常用的可以用线性插值，例如节点A的值可以由四边形PQRS上的值通过双线性插值bilinear得到，节点S的值可以由三角形ABC上的值通过线性插值linear得到，可以简单表达为式(2)：

f(A)＝bilinear(P,Q,R,S)

f(S)＝linear(A,B,C)   (2)

为提高插值精度，也可以使用各种高阶的插值算法。

3.流场的求解和气动力/力矩的计算

为了模拟飞行器运动时的流场，需要求解描述流动问题的控制方程和相应的边界条件，来得到流场的物理信息，如流场和物面上的压力分布等。主要包括控制方程、边界条件、数值方法。

控制方程：对于飞行器运动的流场模拟而言，可以采用三维非定常粘性流动的Navier-Stokes方程做为描述其物理现象的控制方程，其在直角坐标系下可写为：

$\frac{\∂Q}{\∂t}+(\frac{\∂E}{\∂x}+\frac{\∂F}{\∂y}+\frac{\∂G}{\∂z})-(\frac{{\∂E}_v}{\∂x}+\frac{\∂F_v}{\∂y}+\frac{\∂G_v}{\∂z})=0---\left(3\right)$

其中：

$Q=\left[\begin{array}{c}\mathrm{\ρ}\\ \mathrm{\ρu}\\ \mathrm{\ρv}\\ \mathrm{\ρw}\\ e\end{array}\right]$ $E=\left[\begin{array}{c}\mathrm{\ρu}\\ {\mathrm{\ρu}}^2+p\\ \mathrm{\ρuv}\\ \mathrm{\ρuw}\\ (e+p)u\end{array}\right]$ $F=\left[\begin{array}{c}\mathrm{\ρv}\\ \mathrm{\ρvu}\\ {\mathrm{\ρv}}^2+p\\ \mathrm{\ρvw}\\ (e+p)v\end{array}\right]$ $G=\left[\begin{array}{c}\mathrm{\ρw}\\ \mathrm{\ρwu}\\ \mathrm{\ρwv}\\ {\mathrm{\ρw}}^2+p\\ (e+p)w\end{array}\right]$

$e=\frac{p}{\mathrm{\γ}-1}+\frac{1}{2}\mathrm{\ρ}(u^2+v^2+w^2)$

$E_v=\left[\begin{array}{c}0\\ {\mathrm{\τ}}_{\mathrm{xx}}\\ {\mathrm{\τ}}_{\mathrm{xy}}\\ {\mathrm{\τ}}_{\mathrm{xz}}\\ {\mathrm{u\τ}}_{\mathrm{xx}}+{\mathrm{v\τ}}_{\mathrm{xy}}+{\mathrm{w\τ}}_{\mathrm{xz}}-{\stackrel{\·}{q}}_x\end{array}\right]$ $\begin{array}{c}{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{xx}}=\frac{2}{3}\mathrm{\μ}(2\frac{\∂u}{\∂x}-\frac{\∂v}{\∂y}-\frac{\∂w}{\∂z})\\ {\mathrm{\τ}}_{\mathrm{yy}}=\frac{2}{3}\mathrm{\μ}(2\frac{\∂v}{\∂y}-\frac{\∂u}{\∂x}-\frac{\∂w}{\∂z})\\ {\mathrm{\τ}}_{\mathrm{zz}}=\frac{2}{3}\mathrm{\μ}(2\frac{\∂v}{\∂y}-\frac{\∂u}{\∂x}-\frac{\∂w}{\∂z})\end{array}$

$F_v=\left[\begin{array}{c}0\\ {\mathrm{\τ}}_{\mathrm{yx}}\\ {\mathrm{\τ}}_{\mathrm{yy}}\\ {\mathrm{\τ}}_{\mathrm{yz}}\\ {\mathrm{u\τ}}_{\mathrm{yx}}+{\mathrm{v\τ}}_{\mathrm{yy}}+{\mathrm{w\τ}}_{\mathrm{yz}}-{\stackrel{\·}{q}}_y\end{array}\right]$ $\begin{array}{c}{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{xy}}=\mathrm{\μ}(\frac{\∂u}{\∂y}+\frac{\∂v}{\∂x})={\mathrm{\τ}}_{\mathrm{yx}}\\ {\mathrm{\τ}}_{\mathrm{yz}}=\mathrm{\μ}(\frac{\∂w}{\∂y}+\frac{\∂v}{\∂z})={\mathrm{\τ}}_{\mathrm{zy}}\\ {\mathrm{\τ}}_{\mathrm{xz}}=\mathrm{\μ}(\frac{\∂u}{\∂z}+\frac{\∂w}{\∂x})={\mathrm{\τ}}_{\mathrm{zx}}\end{array}$

$G_v=\left[\begin{array}{c}0\\ {\mathrm{\τ}}_{\mathrm{zx}}\\ {\mathrm{\τ}}_{\mathrm{zy}}\\ {\mathrm{\τ}}_{\mathrm{zz}}\\ {\mathrm{u\τ}}_{\mathrm{zx}}+{\mathrm{v\τ}}_{\mathrm{zy}}+{\mathrm{w\τ}}_{\mathrm{zz}}-{\stackrel{\·}{q}}_z\end{array}\right]$ $\begin{array}{c}{\stackrel{\·}{q}}_x=-\mathrm{\κ}\frac{\∂T}{\∂x}\\ {\stackrel{\·}{q}}_y=-\mathrm{\κ}\frac{\∂T}{\∂y}\\ {\stackrel{\·}{q}}_z=-\mathrm{\κ}\frac{\∂}{\∂z}\end{array}$

式中ρ,p,T,u,v,w分别为流场的密度、压力、温度、以及x,y,z方向上的速度分量，而μ,κ则分别是流体的动力粘性系数和导热系数。

边界条件：通过给定来流的速度、压力和密度给出相应的远场边界条件；对于壁面而言则采用无滑移的壁面边界条件。

数值方法：方程（3）和其边界条件构成了模拟整个流动的控制方程，可以数值进行求解。对于该流动控制方程组和边界条件，这里采用有限体积法来对其进行数值求解，式（3）中的第一项，即非定常时间导数项的处理采用双时间步长法，其中真实时间步的时间导数采用三层二阶精度的TLFI（ThreeLayer Fully Implicit）格式离散，在虚拟时间步中的推进计算采用隐式LU-SGS近似方法，控制方程中的空间对流项采用Roe的通量差分来离散，粘性项则采用中心格式离散。

气动力/力矩的计算：在求解每个时刻的流场后，然后对物面压力和粘性应力积分得到作用在质心的气动力F_C；表面力向质心取矩并积分得到作用在质心的气动力矩M_C，如式(4)。

式中，I为单元矩阵，τ为粘性应力张量，其分量形式见式(2)；r为质心到物面积分点的矢径；ds为物面积分面元矢量。

4.运动规律的计算

飞行器在机动运动过程中，受到重力、气动力以及发动机推力的作用，其运动规律需要求解飞行力学方程来获得。这里首先声明三个坐标系：大地惯性坐标系O-x₁y₁z₁，随飞行器质心C平移的平动坐标系C-x₂y₂z₂，和飞行器完全固结在一起的基于质心C的转动坐标系C-x₃y₃z₃，具体如图5所示。

在前边第三步中计算得到了作用在飞行器质心C的气动力F_C和气动力矩M_C。，并加上其他已知的附加力和力矩，如重力、推力等。最终得到作用在飞行器质心C上的合力F和合力矩M，将其带入飞行力学方程(5)(6)：

$\left\{\begin{array}{c}\frac{{\mathrm{dr}}_C}{\mathrm{dt}}=U_C\\ \frac{{\mathrm{dU}}_C}{\mathrm{dt}}=\frac{F}{m}\end{array}\right.---\left(5\right)$

$\left\{\begin{array}{c}{I}_C\·\frac{\tilde{d}\mathrm{\ω}}{\tilde{d}t}+\mathrm{\ω}\×(I_C\·\mathrm{\ω})=M\\ \left[\begin{array}{c}\stackrel{\·}{\mathrm{\γ}}\\ \stackrel{\·}{\mathrm{\ψ}}\\ \stackrel{\·}{\mathrm{\θ}}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{ccc}1& -\tan \mathrm{\θ}\·\cos \mathrm{\γ}& \tan \mathrm{\θ}\·\sin \mathrm{\γ}\\ 0& \frac{\cos \mathrm{\γ}}{\cos \mathrm{\θ}}& -\frac{\sin \mathrm{\γ}}{\cos \mathrm{\θ}}\\ 0& \sin \mathrm{\γ}& \cos \mathrm{\γ}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{\mathrm{\ω}}_x\\ {\mathrm{\ω}}_y\\ {\mathrm{\ω}}_z\end{array}\right]\end{array}\right.---\left(6\right)$

式中r_C是质心的坐标矢量，U_C是质心的平动速度矢量，而m是飞行器的质量,I_C是对质心的转动惯性张量，ω是飞行器的转动角速度，其中的(ω_x,ω_y,ω_z)是角速度在转动坐标系下的分量，(γ,ψ,θ)是描述飞行器姿态的姿态角，此外，微分算子

是指在转动坐标系下的导数。

给定相应的初值条件，通过数值方法求解方程(5)(6)。在时间步长Δt内，结体坐标系的平移量Δr_C和姿态角变化(Δγ,Δψ,Δθ)_C可以求解得出。这里的Δ表示前后两个时刻的参数差值。

5.网格的更新

在得出平移量Δr_C和姿态角变化(Δγ,Δψ,Δθ)_C之后，可以得出远场网格和近场网格的更新关系。远场网格只存在平移运动，其网格节点的更新关系为：

xⁿ⁺¹＝xⁿ+Δr_C   (7)

x是不同时刻的网格节点的坐标，上标n表示不同时刻的参数。

近场网格的运动则稍微复杂，首先，近场网格要随着平动坐标系，同时又要绕质心转动。其网格节点的更新关系为：

$x^{n+1}=r_C^n+{\mathrm{\Δr}}_C+\left[{\left(A^{n+1}\right)}^T{A}^n\right]\·(x^n-r_C^n)---\left(8\right)$

其中：

$A(\mathrm{\γ},\mathrm{\ψ},\mathrm{\θ})=\left[\begin{array}{ccc}\cos \mathrm{\θ}\cos \mathrm{\ψ}& \sin \mathrm{\θ}& -\cos \mathrm{\θ}\sin \mathrm{\ψ}\\ -\cos \mathrm{\γ}\sin \mathrm{\θ}\cos \mathrm{\ψ}+\sin \mathrm{\γ}\sin \mathrm{\ψ}& \cos \mathrm{\γ}\cos \mathrm{\θ}& \cos \mathrm{\γ}\sin \mathrm{\θ}\sin \mathrm{\ψ}+\sin \mathrm{\γ}\cos \mathrm{\ψ}\\ \sin \mathrm{\γ}\sin \mathrm{\θ}\cos \mathrm{\ψ}+\cos \mathrm{\γ}\sin \mathrm{\ψ}& -\sin \mathrm{\γ}\cos \mathrm{\θ}& -\sin \mathrm{\γ}\sin \mathrm{\θ}\sin \mathrm{\ψ}+\cos \mathrm{\γ}\cos \mathrm{\ψ}\end{array}\right]$

Aⁿ＝A(γⁿ,ψⁿ,θⁿ)

Aⁿ⁺¹＝A(γⁿ+Δγ,ψⁿ+Δψ,θⁿ+Δθ)

通过(7)式可以实现远场网格的更新，而通过(8)式则可以实现近场网格的更新。

从步骤3到步骤5，完成了一个时间步长Δt内，飞行器机动运动的模拟，重复上述步骤就可以完成飞行器整个机动运动的模拟过程。

Claims (6)

1.一种基于球面拼接网格的飞行器机动运动模拟方法，其具体包括以下的步骤：步骤1，建立以飞行器质心为球心的球面拼接面，将飞行器的运动规律分解为：随质心的平运和绕质心的转动；步骤2，利用球面拼接面将计算域划分成内外两层，并生成相应的近场和远场网格，并在两层网格的拼接面处建立相应的插值关系来实现数据的传递；远场网格的运动只体现飞行器的平动，而近场网格的运动则体现了飞行器绕质心的转动；步骤3.计算得到流场信息；步骤4.得到飞行器的运动规律；步骤5.按照所得的运动规律，分别对近场网格和远场网格更新，得到新时刻的网格。

2.如权利要求1所述的基于球面拼接网格的飞行器机动运动模拟方法，其特征在于所述内层网格为球体，在飞行器运动过程中紧密地贴合于球面拼接面。

3.如权利要求1所述的基于球面拼接网格的飞行器机动运动模拟方法，其特征在于所述在两层网格的拼接面处建立相应的插值关系来实现数据的传递具体包括：(1).查找，确定插值点位于插值网格中的位置;(2).插值，计算插值点上的值。

4.如权利要求1所述的基于球面拼接网格的飞行器机动运动模拟方法，其特征在于所述步骤3具体为采用数值方法求解描述流动问题的控制方程和相应的边界条件，得到流场信息；以飞行器的质心为参考点，积分得出飞行器所受的气动力和气动力矩。 

5.如权利要求1所述的基于球面拼接网格的飞行器机动运动模拟方法，其特征在于所述步骤4具体为：根据得出的气动力和气动力矩，再计算出飞行器所受的合力和合力矩，并求解飞行力学方程，得到飞行器的运动规律。

6.如权利要求1所述的基于球面拼接网格的飞行器机动运动模拟方法，其特征在于所述步骤5具体为：远场网格只存在平移运动，其网格节点的更新关系为：                                                

；其中：

是不同时刻的网格节点的坐标，上标n表示不同时刻的参数；表示旋转中心的坐标矢量，

表示前后两个时刻的参数差值；近场网格既存在平移运动，同时存在转动，其网格节点的更新关系为：

；其中：

；

是描述飞行器姿态的姿态角。

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