CN111008217B - 一种飞机燃油油量三维线性插值查表计算方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种飞机燃油油量三维线性插值查表方法,首先确定一个油箱不同情况下油面俯仰角α一维固定点数组,在确定了油面俯仰角α一维固定点数据的情况下再确定油面滚转角β二维固定点数组,然后通过不同的油面俯仰角α和油面滚转角β的组合确定出油位高度δ三维固定点数组,再计算出三组信息构成的不同燃油体积V,并将三组信息的不同组合情况以及对应燃油体积V都填入数据表格数组中,并根据不同的油面俯仰角α和油面滚转角β建立查表起始地址Pi,j的索引,最后计算出三种信息组合下的燃油体积V,并根据查表起始地址Pi,j对应填写在数据表格数组中。通过本发明实现了在实际查表中根据查表地址进行索引快速查表,且本方法可移植性强。
Description
技术领域
本发明属于飞机燃油计算领域,具体地说,涉及一种飞机燃油油量三维线性插值查表计算方法。
背景技术
燃油油量测量能够为飞行员提供飞机油箱燃油量的准确信息,对飞行员实时做出正确的飞行判断起着重要作用。随着科学技术的发展与进步,对油量测量的准确性、稳定性和可靠性的要求越来越高。
为了提高测量的精度,目前常用措施即增加查表维数并增加油量数据表内容,且油量数据表内容更改频繁,直接给查表计算带来很大的困难,通常采用的查表方法为顺序查表和二分法查表,上述两种查表方法计算速度缓慢且结构复杂,实现过程容易出错,可移植性差。
发明内容
本发明基于解决现有技术查表计算速度缓慢,可移植性差的问题,提出了一种飞机燃油油量三维线性插值查表计算方法,通过事先使用三维数组确定不同油位情况的燃油体积及其对应的查询地址,实现快速查表,且更改三维数组参数即可实现查询表的移植,达到了快速计算燃油体积的目的并可适应不同参数的油箱的燃油体积计算。
本发明具体实现内容如下:
一种飞机燃油油量三维线性插值查表计算方法,包括以下步骤:
步骤S1.设置一个查表计算器,所述查表计算器包括数据表格数组;
步骤S2.在数据表格数组上填写油面俯仰角α一维数据固定点值和基于油面俯仰角α的油面滚转角β的二维数据固定点值;接着确定油面俯仰角α的取值边界,在确定了油面俯仰角α的取值边界的基础上,再确定油面滚转角β的取值边界;
步骤S3.根据确定的油面俯仰角α得出油面俯仰角α的固定点数组a[m],在确定了数组a[m]的基础上和油面滚转角β的取值边界的基础上,得出油面滚转角β的固定点数组b[n];
步骤S4.在所述步骤S3.的基础上,确定不同的油面俯仰角α固定点和油面滚转角β固定点的组合下的油位高度δ的三维数据固定点值,然后确定油位高度δ的取值边界,最后通过油位高度δ的取值边界确定油位高度δ的固定点数组number[m×n];
步骤S5.确定不同油面俯仰角α和油面滚转角β的组合在数据表格数组中的查表起始地址Pi,j;
步骤S6.根据不同的油面俯仰角α、油面滚转角β和油位高度δ的组合,计算出对应情况下的燃油体积V;
步骤S7.将油面俯仰角α、油面滚转角β、油位高度δ的不同组合与对应燃油体积V填写在数据表格数组中,用户根据查表起始地址Pi,j和油位高度δ在数据表格数组中索引即可获取对应的燃油体积V。
为了更好地实现本发明,进一步地,所述步骤S2.具体包括以下步骤:
步骤S2.1.在数据表格数组上填写油面俯仰角α一维数据固定点值和基于油面俯仰角α的油面滚转角β的二维数据固定点值;并分别将油面俯仰角α的一维数据固定点值和油面滚转角β的二维数据固定点值按从小到大的顺序排列;
步骤S2.2.将油面俯仰角α的一维数据固定点值中小于a[0]的固定点都设置为等于a[0],将油面俯仰角α的一维数据固定点值中大于a[m-1]的固定点都设置为等于a[m-1];
步骤S2.3.将油面滚转角β的二维数据固定点值中小于b[0]的固定点都设置为等于b[0],将油面滚转角β的二维数据固定点值中大于b[n-1]的固定点都设置为等于b[n-1]。
为了更好地实现本发明,进一步地,所述查表起始地址Pi,j为数组number[m×n]前n×i+j个元素之前的数据之和。
为了更好地实现本发明,进一步地,所述确定油位高度δ的取值边界具体是指:将确定油位高度δ的三维数据固定点值中小于油位高度δ的三维数据固定点值中小于number[0]的固定点都设置为等于number[0];将油位高度δ的三维数据固定点值中大于number[m×n]的固定点都设置为等于number[m×n]。
为了更好地实现本发明,进一步地,确定了油位高度δ的固定点数组number[m×n]后,根据线性插值公式分别对油位高度δ进行4次线性插值、对油面滚转角β进行2次线性插值、对油面俯仰角α进行1次线性插值,最终求得不同的油面俯仰角α、油面滚转角β和油位高度δ组合下的燃油体积V。
为了更好地实现本发明,进一步地,根据实际应用情况中不同的油箱设置数据表格数组、油面俯仰角α数值及范围、油面滚转角β数值及范围、油位高度δ数值及范围的具体参数来满足不同油箱的燃油体积V的测量。
本发明与现有技术相比具有以下优点及有益效果:
1)事先根据油箱参数确定了所有可能出现的查表情况,并对应设置查询地址,实现快速查表,提高查表精确度和查表效率;
2)根据不同的油箱进行参数的修改,实现查询表的高可移植性。
附图说明
图1为本发明总流程示意图;
图2为建立的数据表格数组示意图第一部分;
图3为建立的数据表格数组示意图第二部分;
图4为建立的数据表格数组示意图第三部分;
图5为建立的数据表格数组示意图第四部分;
图6为油面俯仰角α三维示意图;
图7为油面滚转角β三维示意图;
图8为油位高度δ三维示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,应当理解,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例,因此不应被看作是对保护范围的限定。基于本发明中的实施例,本领域普通技术工作人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1:
一种飞机燃油油量三维线性插值查表计算方法,如图1-图8所示,包括以下步骤:
步骤S1.设置一个查表计算器,所述查表计算器包括数据表格数组;
步骤S2.在数据表格数组上填写油面俯仰角α一维数据固定点值和基于油面俯仰角α的油面滚转角β的二维数据固定点值,并分别将油面俯仰角α的一维数据固定点值和油面滚转角β的二维数据固定点值按从小到大的顺序排列;接着确定油面俯仰角α的取值边界:将油面俯仰角α的一维数据固定点值中小于a[0]的固定点都设置为等于a[0],将油面俯仰角α的一维数据固定点值中大于a[m-1]的固定点都设置为等于a[m-1];在确定了油面俯仰角α的取值边界的基础上,再确定油面滚转角β的取值边界:将油面滚转角β的二维数据固定点值中小于b[0]的固定点都设置为等于b[0],将油面滚转角β的二维数据固定点值中大于b[n-1]的固定点都设置为等于b[n-1];
步骤S3.根据确定的油面俯仰角α取值边界得出油面俯仰角α的固定点数组a[m],在确定了数组a[m]的基础上和油面滚转角β的取值边界的基础上,得出油面滚转角β的固定点数组b[n];
步骤S4.在所述步骤S3.的基础上,确定不同的油面俯仰角α固定点和油面滚转角β固定点的组合下的油位高度δ的三维数据固定点值,然后确定油位高度δ的取值边界:将确定油位高度δ的三维数据固定点值中小于油位高度δ的三维数据固定点值中小于number[0]的固定点都设置为等于number[0];将油位高度δ的三维数据固定点值中大于number[m×n]的固定点都设置为等于number[m×n];最后通过油位高度δ的取值边界确定油位高度δ的固定点数组number[m×n];
步骤S5.确定不同油面俯仰角α和油面滚转角β的组合在数据表格数组中的查表起始地址Pi,j;所述查表起始地址Pi,j为数组number[m×n]前n×i+j个元素之前的数据之和;
步骤S6.根据不同的油面俯仰角α、油面滚转角β和油位高度δ的组合,根据线性插值公式分别对油位高度δ进行4次线性插值、对油面滚转角β进行2次线性插值、对油面俯仰角α进行1次线性插值,最终求得不同的油面俯仰角α、油面滚转角β和油位高度δ组合下的燃油体积V;
步骤S7.将油面俯仰角α、油面滚转角β、油位高度δ的不同组合与对应燃油体积V填写在数据表格数组中,用户根据查表起始地址Pi,j和油位高度δ在数据表格数组中索引即可获取对应的燃油体积V。
工作原理:本发明首先确定一个油箱不同情况下油面俯仰角α一维固定点数组,在确定了油面俯仰角α一维固定点数据的情况下再确定油面滚转角β二维固定点数组,然后通过不同的油面俯仰角α和油面滚转角β的组合确定出油位高度δ三维固定点数组,再计算出三组信息构成的不同燃油体积V,并将三组信息的不同组合情况以及对应燃油体积V都填入数据表格数组中,并根据不同的油面俯仰角α和油面滚转角β建立查表起始地址Pi,j的索引,查表起始地址Pi,j为数值number[m×n]中前n×i+j个元素之前的数据之和,例如选取数值a[m]中任意两个相邻的固定点与数组b[n]中任意两个相邻的固定点进行组合,由于每一种α、β固定点组合下δ固定点个数不尽相同,所以在此引入α、β固定点组合下δ固定点个数数组number[m×n],利用数组number确定α值、β值相邻值组合的4种情况下δ在数据表格数组data[q][2]中的4个查表起始地址date[Pi,j][2]、date[Pi,j+1][2]、date[Pi+1,j][2]、date[Pi+1,j+1][2],其中Pi,j、Pi,j+1、Pi+1,j]、Pi+1,j+1分别为数组number第n×i+j、n×(i+1)+j、n×i+j+1、n×(i+1)+j+1个元素之前的数据之和。由于油量数据表中δ也是由多个固定点值组成,所以在确定了查表起始地址后需要按α(β)的边界处理方法对δ进行边界处理,并找出8组δ值-油量体积值:(δi,j,k,Vi,j,k)、(δi,j,k+1,Vi,j,k+1)、(δi,j+1,k,Vi,j+1,k)、(δi,j+1,k+1,Vi,j+1,k+1)、(δi+1,j,k,Vi+1,j,k)、(δi+1,j,k+1,Vi+1,j,k+1)、(δi+1,j+1,k,Vi+1,j+1,k)、(δi+1,j+1,k+1,Vi+1,j+1,k+1),根据线性插值公式分别对δ、β、α进行4、2、1次共7次线性插值,即可求出油量体积值V。同时根据地址索引即可快速查找到对应情况的燃油体积V。
实施例2:
为了更好地实现本发明,进一步地,根据实际情况中不同的油箱设置数据表格数组、油面俯仰角α数值及范围、油面滚转角β数值及范围、油位高度δ数值及范围的具体参数来满足不同油箱的燃油体积V的测量。
本实施例的其他部分与上述实施例1相同,故不再赘述。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明做任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化,均落入本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种飞机燃油油量三维线性插值查表计算方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1.设置一个查表计算器,所述查表计算器包括数据表格数组;
步骤S2.在数据表格数组上填写油面俯仰角α一维数据固定点值和基于油面俯仰角α的油面滚转角β的二维数据固定点值;接着确定油面俯仰角α的取值边界,在确定了油面俯仰角α的取值边界的基础上,再确定油面滚转角β的取值边界;
步骤S3.根据确定的油面俯仰角α得出油面俯仰角α的固定点数组a[m],在确定了数组a[m]的基础上和油面滚转角β的取值边界的基础上,得出油面滚转角β的固定点数组b[n];
步骤S4.在所述步骤S3.的基础上,确定不同的油面俯仰角α固定点和油面滚转角β固定点的组合下的油位高度δ的三维数据固定点值,然后确定油位高度δ的取值边界,最后通过油位高度δ的取值边界确定油位高度δ的固定点数组number[m×n];
步骤S5.确定不同油面俯仰角α和油面滚转角β的组合在数据表格数组中的查表起始地址P i,j ;所述查表起始地址P i,j 为数组number[m×n]前n×i+j个元素之前的数据之和;
步骤S6.根据不同的油面俯仰角α、油面滚转角β和油位高度δ的组合,计算出对应情况下的燃油体积V;
步骤S7.将油面俯仰角α、油面滚转角β、油位高度δ的不同组合与对应燃油体积V填写在数据表格数组中,用户根据查表起始地址Pi,j 和油位高度δ在数据表格数组中索引即可获取对应的燃油体积V;
所述步骤S2.具体包括以下步骤:
步骤S2.1.在数据表格数组上填写油面俯仰角α一维数据固定点值和基于油面俯仰角α的油面滚转角β的二维数据固定点值;并分别将油面俯仰角α的一维数据固定点值和油面滚转角β的二维数据固定点值按从小到大的顺序排列;
步骤S2.2.将油面俯仰角α的一维数据固定点值中小于a[0]的固定点都设置为等于a[0],将油面俯仰角α的一维数据固定点值中大于a[m-1]的固定点都设置为等于a[m-1];
步骤S2.3.将油面滚转角β的二维数据固定点值中小于b[0]的固定点都设置为等于b[0],将油面滚转角β的二维数据固定点值中大于b[n-1]的固定点都设置为等于b[n-1];
所述确定油位高度δ的取值边界具体是指:将确定油位高度δ的三维数据固定点值中小于油位高度δ的三维数据固定点值中小于number[0]的固定点都设置为等于number[0];将油位高度δ的三维数据固定点值中大于number[m×n]的固定点都设置为等于number[m×n]。
2.如权利要求1所述的一种飞机燃油油量三维线性插值查表计算方法,其特征在于,确定了油位高度δ的固定点数组number[m×n]后,根据线性插值公式分别对油位高度δ进行4次线性插值、对油面滚转角β进行2次线性插值、对油面俯仰角α进行1次线性插值,最终求得不同的油面俯仰角α、油面滚转角β和油位高度δ组合下的燃油体积V。
3.如权利要求2所述的一种飞机燃油油量三维线性插值查表计算方法,其特征在于,根据实际情况中不同的油箱设置数据表格数组、油面俯仰角α数值及范围、油面滚转角β数值及范围、油位高度δ数值及范围的具体参数来满足不同油箱的燃油体积V的测量。
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