CN114326441B - 一种飞行控制仿真测试方法及飞行控制模块 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种飞行控制仿真测试方法及飞行控制模块，飞行控制模块包括：飞行控制模块、初始化函数和多个飞行工况控制函数，每个飞行工况控制函数各自对应一个调用顺序，每个飞行工况控制函数各自对应的调用顺序相互具有差异，该方法包括：飞行控制模块调用初始化函数，以执行以下过程：读取机场信息和飞行计划信息，基于机场信息和飞行计划信息，输出飞行器初始状态信息给飞行模型；飞行控制模块在接收到飞行模型反馈的飞行器飞行状态信息时，按照调用顺序，调用飞行工况控制函数，将飞行器飞行状态信息输入至飞行工况控制函数，得到飞行控制信息；飞行控制模块将飞行控制信息发送给飞行模型，以使得飞行模型按照飞行控制信息控制飞行器执行航行动作。

Description

一种飞行控制仿真测试方法及飞行控制模块

技术领域

本申请涉及飞行控制技术领域，特别涉及一种飞行控制仿真测试方法及飞行控制模块。

背景技术

随着飞行器的技术越来越成熟，其应用范围也越来越广，如地图测绘、地质勘测、灾害监控、巡检等领域。为了提高飞行器自动飞行的安全性，需要对飞行器的飞行模型进行仿真测试。

但是，如何驱动飞行器的飞行模型按照待测工况进行仿真测试成为问题。

发明内容

本申请提供如下技术方案：

本申请一方面提供一种飞行控制仿真测试方法，基于飞行控制模块，所述飞行控制模块包括：初始化函数和多个飞行工况控制函数，每个所述飞行工况控制函数各自对应一个调用顺序，每个所述飞行工况控制函数各自对应的调用顺序相互具有差异，该方法包括：

响应仿真引擎的调用指令，所述飞行控制模块执行所述初始化函数，以执行以下过程：读取机场信息和飞行计划信息，基于所述机场信息和所述飞行计划信息，输出飞行器初始状态信息给飞行模型；

所述飞行控制模块在接收到所述飞行模型反馈的飞行器飞行状态信息时，按照所述调用顺序，执行所述飞行工况控制函数，将所述飞行器飞行状态信息输入至所述飞行工况控制函数，得到飞行控制信息；

所述飞行控制模块将所述飞行控制信息发送给所述飞行模型，以使得所述飞行模型按照所述飞行控制信息控制飞行器执行航行动作。

可选的，多个所述飞行工况控制函数包括：起飞工况控制函数、爬升工况控制函数、巡航工况控制函数、下降工况控制函数和着陆工况控制函数；

所述起飞工况控制函数的调用顺序在所述爬升工况控制函数的调用顺序之前，所述爬升工况控制函数的调用顺序在所述巡航工况控制函数之前，所述巡航工况控制函数的调用顺序在所述下降工况控制函数的调用顺序之前，所述下降工况控制函数的调用顺序在所述着陆工况控制函数的调用顺序之前。

可选的，在所述飞行器飞行状态信息包含所述飞行器的实际速度和实际俯仰角的情况下，所述按照所述调用顺序，执行所述飞行工况控制函数，将所述飞行器飞行状态信息输入至所述飞行工况控制函数，得到飞行控制信息，包括：

按照所述调用顺序，调用爬升工况控制函数，将所述实际速度和所述实际俯仰角输入所述爬升工况控制函数，以使所述爬升工况控制函数执行以下过程：

获取目标速度，对所述目标速度进行滤波，得到滤波后的目标速度，计算所述实际速度和所述滤波后的目标速度之间的误差，得到速度误差；基于所述速度误差确定速度-俯仰增益和N倍速度-俯仰增益；对所述速度-俯仰增益进行限制输出，得到目标俯仰角积分项；基于所述N倍速度-俯仰增益，得到目标俯仰角比例项，对所述目标俯仰角积分项和所述目标俯仰角比例项进行求和，得到目标俯仰角；计算所述目标俯仰角和所述实际俯仰角之间的误差，得到俯仰角误差；基于所述俯仰角误差得到俯仰-升舵增益；基于所述俯仰-升舵增益确定升舵指令比例项；对所述俯仰-升舵增益的设定百分比进行限制输出，得到升舵指令积分项；对所述升舵指令比例项和所述升舵指令积分项进行求和，得到升舵指令。

可选的，所述飞行状态信息还包括：所述飞行器的实际滚转和副翼阻尼；

所述方法还包括：

将所述实际滚转和所述副翼阻尼输入所述爬升工况控制函数，以使所述爬升工况控制函数执行以下过程：

获取目标滚转，对所述目标滚转进行滤波，得到滤波后的目标滚转；

计算所述实际滚转和所述滤波后的目标滚转之间的误差，得到滚转误差；

基于所述滚转误差，确定滚转-副翼增益，基于所述滚转-副翼增益，确定副翼指令；

对所述副翼阻尼进行限制输出，得到目标结果，对所述副翼指令和所述目标结果进行做差处理，得到目标副翼指令。

可选的，在所述飞行器飞行状态信息包含所述飞行器的实际速度、实际俯仰角和实际高度的情况下，所述按照所述调用顺序，执行所述飞行工况控制函数，将所述飞行器飞行状态信息输入至所述飞行工况控制函数，得到飞行控制信息，包括：

按照所述调用顺序，调用巡航工况控制函数，将所述实际速度、所述实际俯仰角和所述实际高度输入所述巡航工况控制函数，以使所述巡航工况控制函数执行以下过程：

获取目标速度，对所述目标速度进行滤波，得到滤波后的目标速度，计算所述实际速度和所述滤波后的目标速度之间的误差，得到速度误差；

基于所述速度误差，确定速度-油门杆增益，基于所述速度-油门杆增益确定目标油门杆比例项，对所述速度-油门杆增益的设定百分比进行限制输出，得到目标油门杆积分项，对所述目标油门杆比例项和所述目标油门杆积分项进行求和，得到油门杆信号；

基于所述速度误差确定速度-俯仰增益，基于所述速度-俯仰增益，确定速度环目标俯仰角；

获取目标高度，对所述目标高度进行滤波，得到滤波后的目标高度，并计算所述实际高度和所述滤波后的目标高度之间的误差，得到高度误差；

基于所述高度误差，确定高度-俯仰增益，对所述高度-俯仰增益进行限制输出，得到目标俯仰角比例项，对所述高度-俯仰增益的设定百分比进行限制输出，得到目标俯仰角积分项，对所述目标俯仰角比例项和所述目标俯仰角积分项进行求和，得到高度环目标俯仰角；

对所述高度环目标俯仰角和所述速度环目标俯仰角进行求和，得到目标俯仰角；

计算所述实际俯仰角和所述目标俯仰角之间的误差，得到俯仰误差，基于所述俯仰误差，确定俯仰-升降舵增益，基于所述俯仰-升降舵增益确定升降舵指令比例项；

对所述俯仰-升降舵增益的设定百分比进行限制输出，得到升降舵指令积分项；

对所述升降舵指令比例项和所述升降舵指令积分项进行求和，得到升降舵指令。

可选的，在所述飞行器飞行状态信息包含所述飞行器的实际速度和实际俯仰角的情况下，所述按照所述调用顺序，执行所述飞行工况控制函数，将所述飞行器飞行状态信息输入至所述飞行工况控制函数，得到飞行控制信息，包括：

按照所述调用顺序，调用下降工况控制函数，将所述实际速度和所述实际俯仰角输入所述下降工况控制函数，以使所述下降工况控制函数执行以下过程：

获取目标速度，对所述目标速度进行滤波，得到滤波后的目标速度，计算所述实际速度和所述滤波后的目标速度之间的误差，得到速度误差；基于所述速度误差确定速度-俯仰增益和N倍速度-俯仰增益；对所述速度-俯仰增益进行限制输出，得到目标俯仰角积分项；基于所述N倍速度-俯仰增益，得到目标俯仰角比例项，对所述目标俯仰角积分项和所述目标俯仰角比例项进行求和，得到目标俯仰角；计算所述目标俯仰角和所述实际俯仰角之间的误差，得到俯仰角误差；基于所述俯仰角误差得到俯仰-降舵增益；基于所述俯仰-降舵增益确定降舵指令比例项；对所述俯仰-降舵增益的设定百分比进行限制输出，得到降舵指令积分项；对所述降舵指令比例项和所述降舵指令积分项进行求和，得到降舵指令；

获得所述下降工况控制函数得到的所述降舵指令。

可选的，所述飞行状态信息还包括：所述飞行器的实际航向，所述方法还包括：

将所述实际航向输入所述巡航工况控制函数，以使所述巡航工况控制函数执行以下过程，或，将所述实际航向输入所述下降工况控制函数，以使所述下降工况控制函数执行以下过程：

计算所述目标航向和所述实际航向之间的误差，得到航向误差；

基于所述航向误差，得到航向-襟翼增益，基于所述航向-襟翼增益，得到襟翼比例项，对所述航向-襟翼增益的设定百分比进行限制输出，得到襟翼积分项；

对所述襟翼比例项和所述襟翼积分项进行求和，得到襟翼指令。

可选的，在所述飞行器飞行状态信息包含所述飞行器的实际降速、实际俯仰角和实际高度的情况下，所述按照所述调用顺序，执行所述飞行工况控制函数，将所述飞行器飞行状态信息输入至所述飞行工况控制函数，得到飞行控制信息，包括：

按照所述调用顺序，调用着陆工况控制函数，将所述实际降速、所述实际俯仰角和所述实际高度输入所述着陆工况控制函数，以使所述着陆工况控制函数执行以下过程：

获取目标高度，对所述目标高度进行滤波，得到滤波后的目标高度，并计算所述实际高度和所述滤波后的目标高度之间的误差，得到高度误差；

基于所述高度误差，确定降速-高度增益，基于所述降速-高度增益，确定高度比例项，并对所述降速-高速增益的设定百分比进行限制输出，得到高度积分项，对所述高度比例项和所述高度积分项进行求和，得到目标降速；

计算所述目标降速和所述实际降速之间的误差，得到降速误差；

基于所述降速误差，确定降速-油门杆增益和降速-俯仰增益；

对所述降速-油门杆增益进行限制输出，得到油门杆指令；

基于所述降速-俯仰增益，得到目标俯仰角，并计算所述目标俯仰角和所述实际俯仰角之间的误差，得到俯仰角误差；

基于所述俯仰角误差，确定俯仰-升降舵增益，基于所述俯仰-升降舵增益，得到升降舵指令比例项，基于所述俯仰-升降舵增益的设定百分比，得到升降舵指令积分项，对所述升降舵指令比例项和所述升降舵指令积分项进行求和，得到升降舵指令。

可选的，所述飞行工况控制函数包括：输入参数、输出参数、中间变量参数和控制语句，所述输入参数、所述输出参数、所述中间变量参数和所述控制语句为基于计算机可编程语言编写得到的。

本申请另一方面提供一种飞行控制模块，包括：

初始化函数和多个飞行工况控制函数，每个所述飞行工况控制函数各自对应一个调用顺序，每个所述飞行工况控制函数各自对应的调用顺序相互具有差异；

所述飞行控制模块，具体可以用于：

响应仿真引擎的调用指令，所述飞行控制模块执行所述初始化函数，以执行以下过程：读取机场信息和飞行计划信息，基于所述机场信息和所述飞行计划信息，输出飞行器初始状态信息给飞行模型；

在接收到所述飞行模型反馈的飞行器飞行状态信息时，按照所述调用顺序，执行所述飞行工况控制函数，将所述飞行器飞行状态信息输入至所述飞行工况控制函数，得到飞行控制信息；

将所述飞行控制信息发送给所述飞行模型，以使得所述飞行模型按照所述飞行控制信息控制飞行器执行航行动作。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

在本申请中，飞行控制模块包含初始化函数和多个飞行工况控制函数，可以按照调用顺序，调用飞行工况控制函数，对飞行模型进行仿真测试。

并且，飞行控制模块为模块化设计，通过包含初始化函数和多个飞行工况控制函数，保证每个函数可以独立配置，提高函数配置的灵活性，降低飞行控制模块配置的复杂性，提高迭代设计的效率，从而提高飞行控制模块的性能，进而提高对飞行模型仿真测试的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是为本申请实施例1提供的一种飞行控制仿真测试方法的流程图；

图2是本申请实施例2提供的一种爬升工况控制函数得到飞行控制信息的流程图；

图3是本申请实施例3提供的另一种爬升工况控制函数得到飞行控制信息的流程图；

图4是本申请实施例4提供的一种巡航工况控制函数得到飞行控制信息的流程图；

图5是本申请实施例5提供的一种下降工况控制函数得到飞行控制信息的流程图；

图6是本申请实施例6提供的一种航向控制的流程图；

图7是本申请实施例7提供的一种着陆工况控制函数得到飞行控制信息的流程图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术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，都属于本申请保护的范围。

为了解决上述问题，本申请提供了一种飞行控制仿真测试方法，接下来对本申请提供的飞行控制仿真测试方法进行介绍。

本申请提供的飞行控制仿真测试方法基于飞行控制模块，所述飞行控制模块包括：初始化函数和多个飞行工况控制函数，每个所述飞行工况控制函数各自对应一个调用顺序，每个所述飞行工况控制函数各自对应的调用顺序相互具有差异。

飞行控制模块可以通过FMI标准封装，在仿真平台上以封装的I/O模块形式展示。

参照图1，为本申请实施例1提供的一种飞行控制仿真测试方法的流程图，如图1所示，该方法可以包括但不局限于以下步骤：

步骤S11、响应仿真引擎的调用指令，所述飞行控制模块执行所述初始化函数，以执行以下过程：读取机场信息和飞行计划信息，基于所述机场信息和所述飞行计划信息，输出飞行器初始状态信息给飞行模型。

飞行模型基于飞行器初始状态信息开始模拟飞行器飞行，并输出飞行器飞行状态信息。

步骤S12、所述飞行控制模块在接收到所述飞行模型反馈的飞行器飞行状态信息时，按照所述调用顺序，执行所述飞行工况控制函数，将所述飞行器飞行状态信息输入至所述飞行工况控制函数，得到飞行控制信息。

飞行控制模块可以响应参数调整请求，对所述飞行工况控制函数中的相关参数进行调整，实现对飞行工况控制函数的性能的调整。

本实施例中，所述飞行工况控制函数可以包括：输入参数、输出参数、中间变量参数和控制语句，所述输入参数、所述输出参数、所述中间变量参数和所述控制语句为基于计算机可编程语言(Python)编写得到的。

本实施例中，多个所述飞行工况控制函数可以包括：起飞工况控制函数、爬升工况控制函数、巡航工况控制函数、下降工况控制函数和着陆工况控制函数；

所述起飞工况控制函数的调用顺序在所述爬升工况控制函数的调用顺序之前，所述爬升工况控制函数的调用顺序在所述巡航工况控制函数之前，所述巡航工况控制函数的调用顺序在所述下降工况控制函数的调用顺序之前，所述下降工况控制函数的调用顺序在所述着陆工况控制函数的调用顺序之前。

步骤S13、所述飞行控制模块将所述飞行控制信息发送给所述飞行模型，以使得所述飞行模型按照所述飞行控制信息控制飞行器执行航行动作。

本实施例中，飞行控制模块包含飞行控制模块、初始化函数和多个飞行工况控制函数，可以按照调用顺序，调用飞行工况控制函数，对飞行模型进行仿真测试。

并且，飞行控制模块为模块化设计，通过包含初始化函数和多个飞行工况控制函数，保证每个函数可以独立配置，提高函数配置的灵活性，降低飞行控制模块配置的复杂性，提高迭代设计的效率，从而提高飞行控制模块的性能，进而提高对飞行模型仿真测试的准确性。

以及，飞行控制模块可以响应参数调整请求，对所述飞行工况控制函数中的相关参数进行调整，控制飞行模型可以获得更加理想的飞行特性，节省人工配置时间。

基于Python编译飞行控制模块，可以容易进行二次开发，通过改变调用顺序或定义新函数可方便地增加自定义动作，节省开发时间。

用户可根据需求自定义机场信息、飞行计划，飞行控制模块可自动读取并自动完成飞行控制，节省配置时间。

在本申请的实施例2中，对上述按照所述调用顺序，执行所述飞行工况控制函数，将所述飞行器飞行状态信息输入至所述飞行工况控制函数，得到飞行控制信息的具体实施方式进行介绍，如图2所示，在所述飞行器飞行状态信息包含所述飞行器的实际速度和实际俯仰角的情况下，所述按照所述调用顺序，执行所述飞行工况控制函数，将所述飞行器飞行状态信息输入至所述飞行工况控制函数，得到飞行控制信息，可以包括：

按照所述调用顺序，调用爬升工况控制函数，将所述实际速度和所述实际俯仰角输入所述爬升工况控制函数，以使所述爬升工况控制函数执行以下过程：

获取目标速度，对所述目标速度进行滤波，得到滤波后的目标速度，计算所述实际速度和所述滤波后的目标速度之间的误差，得到速度误差；基于所述速度误差确定速度-俯仰增益和N倍速度-俯仰增益；对所述速度-俯仰增益进行限制输出，得到目标俯仰角积分项；基于所述N倍速度-俯仰增益，得到目标俯仰角比例项，对所述目标俯仰角积分项和所述目标俯仰角比例项进行求和，得到目标俯仰角；计算所述目标俯仰角和所述实际俯仰角之间的误差，得到俯仰角误差；基于所述俯仰角误差得到俯仰-升舵增益；基于所述俯仰-升舵增益确定升舵指令比例项；对所述俯仰-升舵增益的设定百分比进行限制输出，得到升舵指令积分项；对所述升舵指令比例项和所述升舵指令积分项进行求和，得到升舵指令。

限制输出，可以理解为：按照飞机实际的物理极限或合理增量进行限制，避免飞机出现俯仰过大或飞机状态突然发生巨大变化。

设定百分比可以根据需要进行设置，在本申请中不做限制，如，设定百分比可以为十分之一。

本实施例中，将所述升舵指令发送给所述飞行模型。

在本申请的实施例3中，对上述按照所述调用顺序，执行所述飞行工况控制函数，将所述飞行器飞行状态信息输入至所述飞行工况控制函数，得到飞行控制信息的具体实施方式的扩展方案进行介绍，所述飞行状态信息还可以包括：所述飞行器的实际滚转和副翼阻尼；

如图3所示，上述方法还可以包括：

将所述实际滚转和所述副翼阻尼输入所述爬升工况控制函数，以使所述爬升工况控制函数执行以下过程：

获取目标滚转，对所述目标滚转进行滤波，得到滤波后的目标滚转；

计算所述实际滚转和所述滤波后的目标滚转之间的误差，得到滚转误差；

基于所述滚转误差，确定滚转-副翼增益，基于所述滚转-副翼增益，确定副翼指令；

对所述副翼阻尼进行限制输出，得到目标结果，对所述副翼指令和所述目标结果进行做差处理，得到目标副翼指令。

本实施例中，将所述目标副翼指令发送给所述飞行模型。

做差处理，可以理解为：目标值减去实际值，得到当前状态下的误差。

在本申请的实施例4中，对上述按照所述调用顺序，执行所述飞行工况控制函数，将所述飞行器飞行状态信息输入至所述飞行工况控制函数，得到飞行控制信息的具体实施方式进行介绍，如图4所示，在所述飞行器飞行状态信息包含所述飞行器的实际速度、实际俯仰角和实际高度的情况下，所述按照所述调用顺序，执行所述飞行工况控制函数，将所述飞行器飞行状态信息输入至所述飞行工况控制函数，得到飞行控制信息，包括：

按照所述调用顺序，调用巡航工况控制函数，将所述实际速度、所述实际俯仰角和所述实际高度输入所述巡航工况控制函数，以使所述巡航工况控制函数执行以下过程：

获取目标速度，对所述目标速度进行滤波，得到滤波后的目标速度，计算所述实际速度和所述滤波后的目标速度之间的误差，得到速度误差；

基于所述速度误差，确定速度-油门杆增益，基于所述速度-油门杆增益确定目标油门杆比例项，对所述速度-油门杆增益的设定百分比进行限制输出，得到目标油门杆积分项，对所述目标油门杆比例项和所述目标油门杆积分项进行求和，得到油门杆信号；

基于所述速度误差确定速度-俯仰增益，基于所述速度-俯仰增益，确定速度环目标俯仰角；

获取目标高度，对所述目标高度进行滤波，得到滤波后的目标高度，并计算所述实际高度和所述滤波后的目标高度之间的误差，得到高度误差；

基于所述高度误差，确定高度-俯仰增益，对所述高度-俯仰增益进行限制输出，得到目标俯仰角比例项，对所述高度-俯仰增益的设定百分比进行限制输出，得到目标俯仰角积分项，对所述目标俯仰角比例项和所述目标俯仰角积分项进行求和，得到高度环目标俯仰角；

对所述高度环目标俯仰角和所述速度环目标俯仰角进行求和，得到目标俯仰角；

计算所述实际俯仰角和所述目标俯仰角之间的误差，得到俯仰误差，基于所述俯仰误差，确定俯仰-升降舵增益，基于所述俯仰-升降舵增益确定升降舵指令比例项；

对所述俯仰-升降舵增益的设定百分比进行限制输出，得到升降舵指令积分项；

对所述升降舵指令比例项和所述升降舵指令积分项进行求和，得到升降舵指令。

本实施例中，将所述升降舵指令和所述油门杆信号发送给所述飞行模型。

本实施例中，限制输出的实施过程可以参见上述实施例的相关介绍，在此不再赘述。

设定百分比可以根据需要进行设置，在本申请中不做限制，如，设定百分比可以为十分之一。

在本申请的实施例5中，对上述按照所述调用顺序，执行所述飞行工况控制函数，将所述飞行器飞行状态信息输入至所述飞行工况控制函数，得到飞行控制信息的具体实施方式进行介绍，如图5所示，在所述飞行器飞行状态信息包含所述飞行器的实际速度和实际俯仰角的情况下，所述按照所述调用顺序，执行所述飞行工况控制函数，将所述飞行器飞行状态信息输入至所述飞行工况控制函数，得到飞行控制信息，包括：

按照所述调用顺序，调用下降工况控制函数，将所述实际速度和所述实际俯仰角输入所述下降工况控制函数，以使所述下降工况控制函数执行以下过程：

获取目标速度，对所述目标速度进行滤波，得到滤波后的目标速度，计算所述实际速度和所述滤波后的目标速度之间的误差，得到速度误差；基于所述速度误差确定速度-俯仰增益和N倍速度-俯仰增益；对所述速度-俯仰增益进行限制输出，得到目标俯仰角积分项；基于所述N倍速度-俯仰增益，得到目标俯仰角比例项，对所述目标俯仰角积分项和所述目标俯仰角比例项进行求和，得到目标俯仰角；计算所述目标俯仰角和所述实际俯仰角之间的误差，得到俯仰角误差；基于所述俯仰角误差得到俯仰-降舵增益；基于所述俯仰-降舵增益确定降舵指令比例项；对所述俯仰-降舵增益的设定百分比进行限制输出，得到降舵指令积分项；对所述降舵指令比例项和所述降舵指令积分项进行求和，得到降舵指令。

本实施例中，将所述下降工况控制函数得到的所述降舵指令发送给所述飞行模型。

本实施例中，限制输出的实施过程可以参见上述实施例的相关介绍，在此不再赘述。

设定百分比可以根据需要进行设置，在本申请中不做限制，如，设定百分比可以为十分之一。

在本申请的实施例6中，对实施例4或5中按照所述调用顺序，执行所述飞行工况控制函数，将所述飞行器飞行状态信息输入至所述飞行工况控制函数，得到飞行控制信息的具体实施方式的扩展方案进行介绍，如图6所示，所述飞行状态信息还可以包括：所述飞行器的实际航向，实施例4或5中方法还包括：

将所述实际航向输入所述巡航工况控制函数，以使所述巡航工况控制函数执行以下过程，或，将所述实际航向输入所述下降工况控制函数，以使所述下降工况控制函数执行以下过程：

计算所述目标航向和所述实际航向之间的误差，得到航向误差；

基于所述航向误差，得到航向-襟翼增益，基于所述航向-襟翼增益，得到襟翼比例项，对所述航向-襟翼增益的设定百分比进行限制输出，得到襟翼积分项；

对所述襟翼比例项和所述襟翼积分项进行求和，得到襟翼指令。

本实施例中，将所述襟翼指令发送给所述飞行模型。

本实施例中，限制输出的实施过程可以参见上述实施例的相关介绍，在此不再赘述。

设定百分比可以根据需要进行设置，在本申请中不做限制，如，设定百分比可以为十分之一。

在本申请的实施例7中，对上述按照所述调用顺序，执行所述飞行工况控制函数，将所述飞行器飞行状态信息输入至所述飞行工况控制函数，得到飞行控制信息的具体实施方式进行介绍，如图7所示，在所述飞行器飞行状态信息包含所述飞行器的实际降速、实际俯仰角和实际高度的情况下，所述按照所述调用顺序，执行所述飞行工况控制函数，将所述飞行器飞行状态信息输入至所述飞行工况控制函数，得到飞行控制信息，包括：

按照所述调用顺序，调用着陆工况控制函数，将所述实际降速、所述实际俯仰角和所述实际高度输入所述着陆工况控制函数，以使所述着陆工况控制函数执行以下过程：

获取目标高度，对所述目标高度进行滤波，得到滤波后的目标高度，并计算所述实际高度和所述滤波后的目标高度之间的误差，得到高度误差；

基于所述高度误差，确定降速-高度增益，基于所述降速-高度增益，确定高度比例项，并对所述降速-高速增益的设定百分比进行限制输出，得到高度积分项，对所述高度比例项和所述高度积分项进行求和，得到目标降速；

计算所述目标降速和所述实际降速之间的误差，得到降速误差；

基于所述降速误差，确定降速-油门杆增益和降速-俯仰增益；

对所述降速-油门杆增益进行限制输出，得到油门杆指令；

基于所述降速-俯仰增益，得到目标俯仰角，并计算所述目标俯仰角和所述实际俯仰角之间的误差，得到俯仰角误差；

基于所述俯仰角误差，确定俯仰-升降舵增益，基于所述俯仰-升降舵增益，得到升降舵指令比例项，基于所述俯仰-升降舵增益的设定百分比，得到升降舵指令积分项，对所述升降舵指令比例项和所述升降舵指令积分项进行求和，得到升降舵指令。

本实施例中，将所述油门杆指令和所述升降舵指令发送给所述飞行模型。

本实施例中，限制输出的实施过程可以参见上述实施例的相关介绍，在此不再赘述。

设定百分比可以根据需要进行设置，在本申请中不做限制，如，设定百分比可以为十分之一。

接下来对本申请提供的飞行控制模块进行介绍，下文介绍的飞行控制模块与上文介绍的飞行控制仿真测试方法可相互对应参照。

飞行控制模块，可以包括：

初始化函数和多个飞行工况控制函数，每个所述飞行工况控制函数各自对应一个调用顺序，每个所述飞行工况控制函数各自对应的调用顺序相互具有差异；

所述飞行控制模块，具体可以用于：

响应仿真引擎的调用指令，执行所述初始化函数，以执行以下过程：读取机场信息和飞行计划信息，基于所述机场信息和所述飞行计划信息，输出飞行器初始状态信息给飞行模型；

在接收到所述飞行模型反馈的飞行器飞行状态信息时，按照所述调用顺序，执行所述飞行工况控制函数，将所述飞行器飞行状态信息输入至所述飞行工况控制函数，得到飞行控制信息；

将所述飞行控制信息发送给所述飞行模型，以使得所述飞行模型按照所述飞行控制信息控制飞行器执行航行动作。

本实施例中，飞行控制模块的具体执行的操作可以参见前述各个实施例的相关介绍，在此不再赘述。

需要说明的是，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络模型设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

以上对本申请所提供的一种飞行控制仿真测试方法及飞行控制模块进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (9)

1.一种飞行控制仿真测试方法，其特征在于，基于飞行控制模块，所述飞行控制模块包括：初始化函数和多个飞行工况控制函数，每个所述飞行工况控制函数各自对应一个调用顺序，每个所述飞行工况控制函数各自对应的调用顺序相互具有差异，该方法包括：

响应仿真引擎的调用指令，所述飞行控制模块执行所述初始化函数，以执行以下过程：读取机场信息和飞行计划信息，基于所述机场信息和所述飞行计划信息，输出飞行器初始状态信息给飞行模型；

所述飞行控制模块在接收到所述飞行模型反馈的飞行器飞行状态信息时，按照所述调用顺序，执行所述飞行工况控制函数，将所述飞行器飞行状态信息输入至所述飞行工况控制函数，得到飞行控制信息；

所述飞行控制模块将所述飞行控制信息发送给所述飞行模型，以使得所述飞行模型按照所述飞行控制信息控制飞行器执行航行动作；

在所述飞行器飞行状态信息包含所述飞行器的实际速度和实际俯仰角的情况下，所述按照所述调用顺序，执行所述飞行工况控制函数，将所述飞行器飞行状态信息输入至所述飞行工况控制函数，得到飞行控制信息，包括：

按照所述调用顺序，调用爬升工况控制函数，将所述实际速度和所述实际俯仰角输入所述爬升工况控制函数，以使所述爬升工况控制函数执行以下过程：

获取目标速度，对所述目标速度进行滤波，得到滤波后的目标速度，计算所述实际速度和所述滤波后的目标速度之间的误差，得到速度误差；基于所述速度误差确定速度-俯仰增益和N倍速度-俯仰增益；对所述速度-俯仰增益进行限制输出，得到目标俯仰角积分项；基于所述N倍速度-俯仰增益，得到目标俯仰角比例项，对所述目标俯仰角积分项和所述目标俯仰角比例项进行求和，得到目标俯仰角；计算所述目标俯仰角和所述实际俯仰角之间的误差，得到俯仰角误差；基于所述俯仰角误差得到俯仰-升舵增益；基于所述俯仰-升舵增益确定升舵指令比例项；对所述俯仰-升舵增益的设定百分比进行限制输出，得到升舵指令积分项；对所述升舵指令比例项和所述升舵指令积分项进行求和，得到升舵指令。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，多个所述飞行工况控制函数包括：起飞工况控制函数、爬升工况控制函数、巡航工况控制函数、下降工况控制函数和着陆工况控制函数；

所述起飞工况控制函数的调用顺序在所述爬升工况控制函数的调用顺序之前，所述爬升工况控制函数的调用顺序在所述巡航工况控制函数之前，所述巡航工况控制函数的调用顺序在所述下降工况控制函数的调用顺序之前，所述下降工况控制函数的调用顺序在所述着陆工况控制函数的调用顺序之前。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述飞行状态信息还包括：所述飞行器的实际滚转和副翼阻尼；

所述方法还包括：

将所述实际滚转和所述副翼阻尼输入所述爬升工况控制函数，以使所述爬升工况控制函数执行以下过程：

获取目标滚转，对所述目标滚转进行滤波，得到滤波后的目标滚转；

计算所述实际滚转和所述滤波后的目标滚转之间的误差，得到滚转误差；

基于所述滚转误差，确定滚转-副翼增益，基于所述滚转-副翼增益，确定副翼指令；

对所述副翼阻尼进行限制输出，得到目标结果，对所述副翼指令和所述目标结果进行做差处理，得到目标副翼指令。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述飞行器飞行状态信息包含所述飞行器的实际速度、实际俯仰角和实际高度的情况下，所述按照所述调用顺序，执行所述飞行工况控制函数，将所述飞行器飞行状态信息输入至所述飞行工况控制函数，得到飞行控制信息，包括：

按照所述调用顺序，调用巡航工况控制函数，将所述实际速度、所述实际俯仰角和所述实际高度输入所述巡航工况控制函数，以使所述巡航工况控制函数执行以下过程：

获取目标速度，对所述目标速度进行滤波，得到滤波后的目标速度，计算所述实际速度和所述滤波后的目标速度之间的误差，得到速度误差；

基于所述速度误差，确定速度-油门杆增益，基于所述速度-油门杆增益确定目标油门杆比例项，对所述速度-油门杆增益的设定百分比进行限制输出，得到目标油门杆积分项，对所述目标油门杆比例项和所述目标油门杆积分项进行求和，得到油门杆信号；

基于所述速度误差确定速度-俯仰增益，基于所述速度-俯仰增益，确定速度环目标俯仰角；

获取目标高度，对所述目标高度进行滤波，得到滤波后的目标高度，并计算所述实际高度和所述滤波后的目标高度之间的误差，得到高度误差；

基于所述高度误差，确定高度-俯仰增益，对所述高度-俯仰增益进行限制输出，得到目标俯仰角比例项，对所述高度-俯仰增益的设定百分比进行限制输出，得到目标俯仰角积分项，对所述目标俯仰角比例项和所述目标俯仰角积分项进行求和，得到高度环目标俯仰角；

对所述高度环目标俯仰角和所述速度环目标俯仰角进行求和，得到目标俯仰角；

计算所述实际俯仰角和所述目标俯仰角之间的误差，得到俯仰误差，基于所述俯仰误差，确定俯仰-升降舵增益，基于所述俯仰-升降舵增益确定升降舵指令比例项；

对所述俯仰-升降舵增益的设定百分比进行限制输出，得到升降舵指令积分项；

对所述升降舵指令比例项和所述升降舵指令积分项进行求和，得到升降舵指令。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述飞行器飞行状态信息包含所述飞行器的实际速度和实际俯仰角的情况下，所述按照所述调用顺序，执行所述飞行工况控制函数，将所述飞行器飞行状态信息输入至所述飞行工况控制函数，得到飞行控制信息，包括：

按照所述调用顺序，调用下降工况控制函数，将所述实际速度和所述实际俯仰角输入所述下降工况控制函数，以使所述下降工况控制函数执行以下过程：

获取目标速度，对所述目标速度进行滤波，得到滤波后的目标速度，计算所述实际速度和所述滤波后的目标速度之间的误差，得到速度误差；基于所述速度误差确定速度-俯仰增益和N倍速度-俯仰增益；对所述速度-俯仰增益进行限制输出，得到目标俯仰角积分项；基于所述N倍速度-俯仰增益，得到目标俯仰角比例项，对所述目标俯仰角积分项和所述目标俯仰角比例项进行求和，得到目标俯仰角；计算所述目标俯仰角和所述实际俯仰角之间的误差，得到俯仰角误差；基于所述俯仰角误差得到俯仰-降舵增益；基于所述俯仰-降舵增益确定降舵指令比例项；对所述俯仰-降舵增益的设定百分比进行限制输出，得到降舵指令积分项；对所述降舵指令比例项和所述降舵指令积分项进行求和，得到降舵指令；

获得所述下降工况控制函数得到的所述降舵指令。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述飞行状态信息还包括：所述飞行器的实际航向，所述方法还包括：

将所述实际航向输入所述巡航工况控制函数，以使所述巡航工况控制函数执行以下过程，或，将所述实际航向输入所述下降工况控制函数，以使所述下降工况控制函数执行以下过程：

计算所述目标航向和所述实际航向之间的误差，得到航向误差；

基于所述航向误差，得到航向-襟翼增益，基于所述航向-襟翼增益，得到襟翼比例项，对所述航向-襟翼增益的设定百分比进行限制输出，得到襟翼积分项；

对所述襟翼比例项和所述襟翼积分项进行求和，得到襟翼指令。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述飞行器飞行状态信息包含所述飞行器的实际降速、实际俯仰角和实际高度的情况下，所述按照所述调用顺序，执行所述飞行工况控制函数，将所述飞行器飞行状态信息输入至所述飞行工况控制函数，得到飞行控制信息，包括：

按照所述调用顺序，调用着陆工况控制函数，将所述实际降速、所述实际俯仰角和所述实际高度输入所述着陆工况控制函数，以使所述着陆工况控制函数执行以下过程：

获取目标高度，对所述目标高度进行滤波，得到滤波后的目标高度，并计算所述实际高度和所述滤波后的目标高度之间的误差，得到高度误差；

基于所述高度误差，确定降速-高度增益，基于所述降速-高度增益，确定高度比例项，并对所述降速-高速增益的设定百分比进行限制输出，得到高度积分项，对所述高度比例项和所述高度积分项进行求和，得到目标降速；

计算所述目标降速和所述实际降速之间的误差，得到降速误差；

基于所述降速误差，确定降速-油门杆增益和降速-俯仰增益；

对所述降速-油门杆增益进行限制输出，得到油门杆指令；

基于所述降速-俯仰增益，得到目标俯仰角，并计算所述目标俯仰角和所述实际俯仰角之间的误差，得到俯仰角误差；

基于所述俯仰角误差，确定俯仰-升降舵增益，基于所述俯仰-升降舵增益，得到升降舵指令比例项，基于所述俯仰-升降舵增益的设定百分比，得到升降舵指令积分项，对所述升降舵指令比例项和所述升降舵指令积分项进行求和，得到升降舵指令。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述飞行工况控制函数包括：输入参数、输出参数、中间变量参数和控制语句，所述输入参数、所述输出参数、所述中间变量参数和所述控制语句为基于计算机可编程语言编写得到的。

9.一种飞行控制模块，其特征在于，包括：

初始化函数和多个飞行工况控制函数，每个所述飞行工况控制函数各自对应一个调用顺序，每个所述飞行工况控制函数各自对应的调用顺序相互具有差异；

所述飞行控制模块，具体可以用于：

响应仿真引擎的调用指令，执行所述初始化函数，以执行以下过程：读取机场信息和飞行计划信息，基于所述机场信息和所述飞行计划信息，输出飞行器初始状态信息给飞行模型；

在接收到所述飞行模型反馈的飞行器飞行状态信息时，按照所述调用顺序，执行所述飞行工况控制函数，将所述飞行器飞行状态信息输入至所述飞行工况控制函数，得到飞行控制信息；

将所述飞行控制信息发送给所述飞行模型，以使得所述飞行模型按照所述飞行控制信息控制飞行器执行航行动作；

在所述飞行器飞行状态信息包含所述飞行器的实际速度和实际俯仰角的情况下，所述按照所述调用顺序，执行所述飞行工况控制函数，将所述飞行器飞行状态信息输入至所述飞行工况控制函数，得到飞行控制信息，包括：

按照所述调用顺序，调用爬升工况控制函数，将所述实际速度和所述实际俯仰角输入所述爬升工况控制函数，以使所述爬升工况控制函数执行以下过程：

获取目标速度，对所述目标速度进行滤波，得到滤波后的目标速度，计算所述实际速度和所述滤波后的目标速度之间的误差，得到速度误差；基于所述速度误差确定速度-俯仰增益和N倍速度-俯仰增益；对所述速度-俯仰增益进行限制输出，得到目标俯仰角积分项；基于所述N倍速度-俯仰增益，得到目标俯仰角比例项，对所述目标俯仰角积分项和所述目标俯仰角比例项进行求和，得到目标俯仰角；计算所述目标俯仰角和所述实际俯仰角之间的误差，得到俯仰角误差；基于所述俯仰角误差得到俯仰-升舵增益；基于所述俯仰-升舵增益确定升舵指令比例项；对所述俯仰-升舵增益的设定百分比进行限制输出，得到升舵指令积分项；对所述升舵指令比例项和所述升舵指令积分项进行求和，得到升舵指令。