CN110901898A - 飞行器重心限制方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了飞行器重心限制方法及装置。涉及飞行器控制领域领域，其中，方法通过将飞行器的点显示在坐标系中，计算飞行器指数和装配业载指数，其中装配业载指数包括：人员供应品指数、业载指数、燃料指数，然后根据飞行器指数和装配业载指数计算得到重心整体指数，并判断重心整体指数是否在飞行器的包线限制范围内。通过直观方式的观察重心整体指数是否在包线限制范围内，避免复杂运算造成的低效率问题，能够提高飞行过程中重心限制效率，提高飞行安全。

Description

飞行器重心限制方法及装置
技术领域
本发明涉及飞行器控制领域，尤其是涉及一种飞行器重心限制方法及装置。
背景技术
当飞机处于飞行过程中，飞行员需要时刻注意飞行指数是否正常，例如重心相关指数对飞行安全尤为重要，只有当重心处于合理范围内，飞机才能实现安全飞行，飞机重心向前或向后移动，飞行性能也会发生相应的变化，因此飞行器运行时需要实时根据装载情况进行重心计算并判断是否处于安全范围内，但是现有的判断重心限制条件复杂，计算过程耗时，不能很主观方便的判断飞行器重心限制情况，因此需要提出一种直观的飞行器重心限制方法。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种飞行器重心限制方法，能够直观的判断实时的飞行器重心是否在安全限制范围内。
第一方面，本发明的一个实施例提供了A：一种飞行器重心限制方法，包括：
将所述飞行器的点显示在坐标系中；
计算装配业载指数，所述装配业载指数包括：飞行器指数、人员供应品指数、业载指数、燃料指数；
根据所述装配业载指数计算得到重心整体指数，并判断所述重心整体指数是否在所述飞行器的包线限制范围内。
进一步地，所述坐标系包括：x轴、y轴和z轴，所述x轴与所述飞行器前进方向一致，所述y轴与所述飞行器前进方向在水平面垂直，所述z轴与所述x轴、y轴垂直正交。
进一步地，所述计算装配业载指数的公式表示为：
Figure BDA0002285109090000011
其中，index表示装配业载指数，W表示重量，Ba表示重心坐标，ref.sta、C、K分别表示常数。
进一步地，计算所述人员供应品指数时，根据人员或供应品的位置坐标计算所述重心坐标。
进一步地，当燃油为液体燃油，计算所述燃料指数时将所述燃油按照重量转化为体积，根据所述体积计算得到所述重心坐标。
进一步地，所述包线限制由包线重心限制的拐点坐标连接构成。
进一步地，将所述装配业载指数相加得到所述重心整体指数。
第二方面，本发明还提供一种飞行器重心限制装置，包括：
坐标系表示模块：用于将所述飞行器的点显示在坐标系中；
指数计算模块：用于计算装配业载指数，所述装配业载指数包括：飞行器指数、人员供应品指数、业载指数、燃料指数；
重心限制模块：用于根据所述装配业载指数计算得到重心整体指数，并判断所述重心整体指数是否在所述飞行器的包线限制范围内。
第三方面，本发明提供一种飞行器重心限制设备，包括：
至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；
其中，所述处理器通过调用所述存储器中存储的计算机程序，用于执行如第一方面任一项所述的方法。
第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如第一方面任一项所述的方法。
本发明的有益效果是：
本发明通过将飞行器的点显示在坐标系中，计算飞行器指数和装配业载指数，其中装配业载指数包括：人员供应品指数、业载指数、燃料指数，然后根据飞行器指数和装配业载指数计算得到重心整体指数，并判断重心整体指数是否在飞行器的包线限制范围内。通过直观方式的观察重心整体指数是否在包线限制范围内，避免复杂运算造成的低效率问题，能够提高飞行过程中重心限制效率，提高飞行安全。
附图说明
图1是本发明实施例中飞行器重心限制方法的一具体实施例流程示意图；
图2是本发明实施例中飞行器重心限制方法的一具体实施例坐标系示意图；
图3是本发明实施例中飞行器重心限制装置的一具体实施例结构框图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
实施例一：
本发明实施例一提供一种飞行器重心限制方法，图1为本发明实施例提供的一种飞行器重心限制方法的实现流程图，如图1所示，该方法包括以下步骤：
S1：将飞行器的点显示在坐标系中；
S2：计算装配业载指数，装配业载指数包括：飞行器指数、人员供应品指数、业载指数、燃料指数；
S3：根据装配业载指数计算得到重心整体指数，并判断重心整体指数是否在飞行器的包线限制范围内。
具体的，步骤S1中，如图2所示为本实施例坐标系示意图。坐标系包括：x轴、y轴和z轴，x轴与飞行器前进方向一致，y轴与飞行器前进方向在水平面垂直，z轴与x轴、y轴垂直正交，建立坐标系的目的是为了对飞行器空间进行位置描述，将每个坐标轴按照其正向进行划分成小间隔，可选的按照英寸划分。可以给出飞行器上每个点的具体坐标，坐标点表示为(X，Y，Z)，同时对飞行器上的装载位置按照坐标系进行描述，得到每个位置的三个坐标轴取值，定义出具体的装载位置，便于后续计算。
步骤S2中，计算装配业载指数的公式表示为：
Figure BDA0002285109090000041
其中，index表示装配业载指数，W表示重量，Ba表示重心坐标，ref.sta、C、K分别表示常数(可以根据实际需求进行改变)，具体的：
1)飞行器指数指飞行器空重指数，即飞行器空载时候的指数，根据上式可知其与飞行器本身有关，对飞行器来说属于固定数值，一般飞行器出厂时，会提供该相关指数。
2)人员供应品指数指按照人员的座位或者供应品的安放位置计算对应的重量和重心坐标，既可以采用逐一计算然后叠加的方式，也可以通过整体分析计算整体的重量和相对重心位置得到人员供应品指数。
3)业载指数指根据该飞行器的装配业载的重量的装配位置计算得到对应的业载指数，如上述，既可以采用逐一计算然后叠加的方式，也可以通过整体分析计算整体的重量和相对重心位置得到业载指数。
4)燃料指数中燃油分两种：固体燃油和液体燃油，固体燃油可以直接按照上述公式进行燃油指数计算，当为液体燃油时，由于液体燃油储存在燃料仓中，燃料仓最大装载能力和体积属于能够获取的先验数据，因此可以将液体燃油按照重量转化为占用燃料仓的体积，根据占用体积计算得到对应的重心坐标，从而根据上式得到燃油指数。
步骤S3中，将上述得到的多种装配业载指数逐一相加得到重心整体指数，用于判断重心限制，具体方法是判断重心整体指数是否在该飞行器的包线限制范围内，如果在包线限制范围内，则满足重心限制条件，包线限制是通过维护包线拐点连接成包线限制构成的区域。
不同飞行器各型号具有不同的重力包线，由飞行时最大滑行重量、最大起飞重量、最大着陆重量、最大燃油重量以及相应的重心限制组成，飞行器的飞行手册上会有该型号飞行器飞行时根据装载能力、结构强度、操稳特性、飞机性能等因素，相互影响相互制约形成的一系列包线拐点，由于重心限制是一个封闭的圈，所以叫做“包线限制”，因此本实施例中将包线拐点连接成包线限制，定义出安全区间范围，只有当飞行器的重心整体指数状态在最大限制内，则满足包线限制。通过直观的将计算得到的重心整体指数与包线限制进行比较判断实时重心是否在安全范围内，提高计算效率和飞行安全。
进一步地，当飞行器在不同飞行状态下具有不同的包线限制时，可以按照需求进行包线切换。
实施例二：
本实施例提供一种飞行器重心限制装置，用于执行如实施例一所述的方法，如图3所示，为本实施例的飞行器重心限制装置结构框图，包括：
坐标系表示模块100：用于将飞行器的点显示在坐标系中；
指数计算模块200：用于计算装配业载指数，装配业载指数包括：飞行器指数、人员供应品指数、业载指数、燃料指数；
重心限制模块300：用于根据装配业载指数计算得到重心整体指数，并判断重心整体指数是否在飞行器的包线限制范围内。
上述中飞行器重心限制装置模块的具体细节已经在实施例一对应的飞行器重心限制方法中进行了详细的描述，因此此处不再赘述。
另外，本发明还提供飞行器重心限制设备，包括：
至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；
其中，所述处理器通过调用所述存储器中存储的计算机程序，用于执行如实施例一所述的方法。计算机程序即程序代码，当程序代码在飞行器重心限制设备上运行时，程序代码用于使飞行器重心限制设备执行本说明书上述实施例一部分描述的飞行器重心限制方法中的步骤。
另外，本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，其中计算机可执行指令用于使计算机执行如实施例一所述的方法。
本发明通过将飞行器的点显示在坐标系中，计算飞行器指数和装配业载指数，其中装配业载指数包括：人员供应品指数、业载指数、燃料指数，然后根据飞行器指数和装配业载指数计算得到重心整体指数，并判断重心整体指数是否在飞行器的包线限制范围内。通过直观方式的观察重心整体指数是否在包线限制范围内，避免复杂运算造成的低效率问题，能够提高飞行过程中重心限制效率，提高飞行安全。
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种飞行器重心限制方法，其特征在于，包括：
将所述飞行器的点显示在坐标系中；
计算装配业载指数，所述装配业载指数包括：飞行器指数、人员供应品指数、业载指数、燃料指数；
根据所述装配业载指数计算得到重心整体指数，并判断所述重心整体指数是否在所述飞行器的包线限制范围内。
2.根据权利要求1所述的一种飞行器重心限制方法，其特征在于，所述坐标系包括：x轴、y轴和z轴，所述x轴与所述飞行器前进方向一致，所述y轴与所述飞行器前进方向在水平面垂直，所述z轴与所述x轴、y轴垂直正交。
3.根据权利要求1所述的一种飞行器重心限制方法，其特征在于，所述计算装配业载指数的公式表示为：
Figure FDA0002285109080000011
其中，index表示装配业载指数，W表示重量，Ba表示重心坐标，ref.sta、C、K分别表示常数。
4.根据权利要求3所述的一种飞行器重心限制方法，其特征在于，计算所述人员供应品指数时，根据人员或供应品的位置坐标计算所述重心坐标。
5.根据权利要求3所述的一种飞行器重心限制方法，其特征在于，当燃油为液体燃油，计算所述燃料指数时将所述燃油按照重量转化为体积，根据所述体积计算得到所述重心坐标。
6.根据权利要求1所述的一种飞行器重心限制方法，其特征在于，所述包线限制由包线重心限制的拐点坐标连接构成。
7.根据权利要求1至6任一项所述的一种飞行器重心限制方法，其特征在于，将所述装配业载指数相加得到所述重心整体指数。
8.一种飞行器重心限制装置，其特征在于，包括：
坐标系表示模块：用于将所述飞行器的点显示在坐标系中；
指数计算模块：用于计算装配业载指数，所述装配业载指数包括：飞行器指数、人员供应品指数、业载指数、燃料指数；
重心限制模块：用于根据所述装配业载指数计算得到重心整体指数，并判断所述重心整体指数是否在所述飞行器的包线限制范围内。
9.一种飞行器重心限制设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；
其中，所述处理器通过调用所述存储器中存储的计算机程序，用于执行如权利要求1至7任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求1至7任一项所述的方法。
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