CN114414146B - 一种飞行安全判定方法、系统、存储介质及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及航空航天领域,尤其涉及一种飞行安全判定方法、系统、存储介质及电子设备。该方法包括:步骤1,获取飞机初始纵向重心位置坐标;步骤2,对第一线性公式进行求解得到第一结果,第一结果为重心变化前限值,基于第一结果与所述飞机初始纵向重心位置坐标计算飞机的纵向重心前限值;步骤3,对第二线性公式进行求解得到第二结果,第二结果为重心变化后限值,基于第二结果与所述飞机初始纵向重心位置坐标计算飞机的纵向重心后限值;步骤4,基于纵向重心前限值以及纵向重心后限值对飞机安全进行判定。通过本方法就可以直接计算出飞机纵向重心变化的极限范围,便于设计人员快速确定重心控制能力极限以及进行飞机安全性评估。
Description
技术领域
本发明涉及航空航天领域,尤其涉及一种飞行安全判定方法、系统、存储介质及电子设备。
背景技术
传统的飞机重心控制大多采用预先设计与调整的方法,即在起飞前根据油箱及燃油分布情况,设计一种合理的供油顺序,使由于燃油消耗导致的重心变化始终不超出给定的范围。在飞行过程中,随着燃油的不断消耗,重心按照预先设计的曲线变化,保持在规定的界限范围内。传统的重心调节方式存在诸多的局限性,已无法满足先进飞机的需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种飞行安全判定方法、系统、存储介质及电子设备。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种基于重心变化裕度的飞行安全判定方法,包括:
步骤1,获取飞机初始纵向重心位置坐标;
步骤2,对第一线性公式进行求解得到第一结果,所述第一结果为重心变化前限值,基于所述第一结果与所述飞机初始纵向重心位置坐标计算飞机的纵向重心前限值;
步骤3,对第二线性公式进行求解得到第二结果,所述第二结果为重心变化后限值,基于所述第二结果与所述飞机初始纵向重心位置坐标计算飞机的纵向重心后限值;
步骤4,基于所述纵向重心前限值以及所述纵向重心后限值对飞机安全进行判定;
其中,所述重心变化裕度包括:所述纵向重心前限值以及所述纵向重心后限值。
本发明的有益效果是:在给定飞机各个油箱位置、剩余油量以及油量约束的条件下,能够自动计算出通过燃油转输能够达到的纵向重心前限和后限,对重心控制能力评估和飞机的飞行安全都具有重要意义。只要给定飞机燃油系统各油箱的位置坐标以及剩余油量,通过本方法就可以直接计算出飞机纵向重心变化的极限范围,便于设计人员快速确定重心控制能力极限以及进行飞机安全性评估。该方法原理简单、计算量小,计算所需的燃油系统各油箱油量、坐标等数据易获取,算法便于工程实现。
在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。
进一步,所述步骤1具体包括:
所述飞机初始纵向重心位置坐标xcg0通过第一公式计算得出,所述第一公式为:
其中,Gaircraft为零燃油重量,xaircraft为零燃油重心,ρ为燃油密度,n为油箱个数,xi为第i个油箱的纵向重心位置坐标,Wi_ini为第i个油箱的初始油量。
进一步,所述第一线性公式具体为:
其中,Δxforward(Wi)为纵向重心变化前限差值,Wi为供油箱;
Wi_min≤Wi≤Wi_max;
Wi_min为第i个油箱的最大油量,Wi_max为第i个油箱的最小油量。
进一步,所述基于所述第一结果与所述飞机初始纵向重心位置坐标计算飞机的纵向重心前限值具体包括:
通过第二公式计算飞机的纵向重心前限值xfor_opt,所述第二公式具体为:
其中,Δxfor_opt(Wi_opt)为所述第一结果,Wi_opt为第一线性公式求解获得的优化极值对应的特定油量分布。
进一步,所述第二线性公式具体为:
其中,Δxaft(Wi)为纵向重心变化后限差值。
进一步,所述基于所述第二结果与所述飞机初始纵向重心位置坐标计算飞机的纵向重心后限值具体包括:
通过第三公式计算飞机的纵向重心后限值xaft_opt,所述第三公式具体为:
其中,Δxaft_opt(Wi_opt')为所述第二结果,Wi_opt'为第二线性公式求解获得的优化极值对应的特定油量分布。
本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下:一种基于重心变化裕度的飞行安全判定系统,包括:
获取模块,用于获取飞机初始纵向重心位置坐标;
第一计算模块,用于对第一线性公式进行求解得到第一结果,所述第一结果为重心变化前限值,基于所述第一结果与所述飞机初始纵向重心位置坐标计算飞机的纵向重心前限值;
第二计算模块,用于对第二线性公式进行求解得到第二结果,所述第二结果为重心变化后限值,基于所述第二结果与所述飞机初始纵向重心位置坐标计算飞机的纵向重心后限值;
判定模块,用于基于所述纵向重心前限值以及所述纵向重心后限值对飞机安全进行判定;
其中,所述重心变化裕度包括:所述纵向重心前限值以及所述纵向重心后限值。
本发明的有益效果是:在给定飞机各个油箱位置、剩余油量以及油量约束的条件下,能够自动计算出通过燃油转输能够达到的纵向重心前限和后限,对重心控制能力评估和飞机的飞行安全都具有重要意义。只要给定飞机燃油系统各油箱的位置坐标以及剩余油量,通过本方法就可以直接计算出飞机纵向重心变化的极限范围,便于设计人员快速确定重心控制能力极限以及进行飞机安全性评估。该方法原理简单、计算量小,计算所需的燃油系统各油箱油量、坐标等数据易获取,算法便于工程实现。
进一步,所述获取模块具体用于:
所述飞机初始纵向重心位置坐标xcg0通过第一公式计算得出,所述第一公式为:
其中,Gaircraft为零燃油重量,xaircraft为零燃油重心,ρ为燃油密度,n为油箱个数,xi为第i个油箱的纵向重心位置坐标,Wi_ini为第i个油箱的初始油量。
进一步,所述第一线性公式具体为:
其中,Δxforward(Wi)为纵向重心变化前限差值,Wi为供油箱;
Wi_min≤Wi≤Wi_max;
Wi_min为第i个油箱的最大油量,Wi_max为第i个油箱的最小油量。
进一步,所述基于所述第一结果与所述飞机初始纵向重心位置坐标计算飞机的纵向重心前限值具体包括:
通过第二公式计算飞机的纵向重心前限值xfor_opt,所述第二公式具体为:
其中,Δxfor_opt(Wi_opt)为所述第一结果,Wi_opt为第一线性公式求解获得的优化极值对应的特定油量分布。
进一步,所述第二线性公式具体为:
其中,Δxaft(Wi)为纵向重心变化后限差值。
进一步,所述基于所述第二结果与所述飞机初始纵向重心位置坐标计算飞机的纵向重心后限值具体包括:
通过第三公式计算飞机的纵向重心后限值xaft_opt,所述第三公式具体为:
其中,Δxaft_opt(Wi_opt')为所述第二结果,Wi_opt'为第二线性公式求解获得的优化极值对应的特定油量分布。
本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下:一种存储介质,所述存储介质中存储有指令,当计算机读取所述指令时,使所述计算机执行如上述任一项所述的一种基于重心变化裕度的飞行安全判定方法。
本发明的有益效果是:在给定飞机各个油箱位置、剩余油量以及油量约束的条件下,能够自动计算出通过燃油转输能够达到的纵向重心前限和后限,对重心控制能力评估和飞机的飞行安全都具有重要意义。只要给定飞机燃油系统各油箱的位置坐标以及剩余油量,通过本方法就可以直接计算出飞机纵向重心变化的极限范围,便于设计人员快速确定重心控制能力极限以及进行飞机安全性评估。该方法原理简单、计算量小,计算所需的燃油系统各油箱油量、坐标等数据易获取,算法便于工程实现。
本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下:一种电子设备,包括上述存储介质、执行上述存储介质内的指令的处理器。
本发明的有益效果是:在给定飞机各个油箱位置、剩余油量以及油量约束的条件下,能够自动计算出通过燃油转输能够达到的纵向重心前限和后限,对重心控制能力评估和飞机的飞行安全都具有重要意义。只要给定飞机燃油系统各油箱的位置坐标以及剩余油量,通过本方法就可以直接计算出飞机纵向重心变化的极限范围,便于设计人员快速确定重心控制能力极限以及进行飞机安全性评估。该方法原理简单、计算量小,计算所需的燃油系统各油箱油量、坐标等数据易获取,算法便于工程实现。
附图说明
图1为本发明一种基于重心变化裕度的飞行安全判定方法的实施例提供的流程示意图;
图2为本发明一种基于重心变化裕度的飞行安全判定系统的实施例提供的结构框架图。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
如图1所示,一种基于重心变化裕度的飞行安全判定方法,包括:
步骤1,获取飞机初始纵向重心位置坐标;
步骤2,对第一线性公式进行求解得到第一结果,所述第一结果为重心变化前限值,基于所述第一结果与所述飞机初始纵向重心位置坐标计算飞机的纵向重心前限值;
步骤3,对第二线性公式进行求解得到第二结果,所述第二结果为重心变化后限值,基于所述第二结果与所述飞机初始纵向重心位置坐标计算飞机的纵向重心后限值;
步骤4,基于所述纵向重心前限值以及所述纵向重心后限值对飞机安全进行判定;
其中,所述重心变化裕度包括:所述纵向重心前限值以及所述纵向重心后限值。
在一些可能的实施方式中,在给定飞机各个油箱位置、剩余油量以及油量约束的条件下,能够自动计算出通过燃油转输能够达到的纵向重心前限和后限,对重心控制能力评估和飞机的飞行安全都具有重要意义。只要给定飞机燃油系统各油箱的位置坐标以及剩余油量,通过本方法就可以直接计算出飞机纵向重心变化的极限范围,便于设计人员快速确定重心控制能力极限以及进行飞机安全性评估。该方法原理简单、计算量小,计算所需的燃油系统各油箱油量、坐标等数据易获取,算法便于工程实现。
需要说明的是,本发明中采用的重心位置坐标均为纵向的,因此通过一个数据就可以代表重心位置。
纵向重心前限值,即通过各油箱之间的燃油传输飞机重心能达到的最靠近机头的极限位置。
纵向重心后限值,即通过各油箱之间的燃油传输飞机重心能达到的最靠近机尾的极限位置。
实施例1,为便于后续描述,首先先给出部分通用参数的定义:
飞机各个油箱的纵向重心位置为x1,x2,…xn;各油箱初始油量为W1_ini,W2_ini,…Wn_ini;各油箱允许的最大、最小油量分别为W1_max,W2_max,…Wn_max,W1_min,W2_min,…Wn_min,在燃油转输过程中各油箱油量应满足最大、最小油量约束,即Wi_min≤Wi≤Wi_max(i=1,…,n);设定第j号油箱为供油箱,在燃油转输过程中一直保持油量不变,即Wj=Wj_ini。计算过程中忽略由于飞机姿态变化引起的油箱重心位置变化。
步骤1,获取飞机初始纵向重心位置坐标的过程可参考如下示例:
飞机初始纵向重心位置坐标xcg0可由下式计算:
其中,其中,Gaircraft为零燃油重量,xaircraft为零燃油重心,ρ为燃油密度。
步骤2,对第一线性公式进行求解得到第一结果,基于所述第一结果与所述飞机初始纵向重心位置坐标计算飞机的纵向重心前限值可参考如下示例:
基于燃油转输的纵向重心变化前限差值Δxforward(Wi)可由下式计算:
Wi_min≤Wi≤Wi_max;
Wj=Wj_ini;
上式中第一个不等式约束表示燃油转输过程中各油箱油量应满足最大、最小油量约束,第二个等式约束表示燃油转输过程中总油量保持不变(忽略燃油转输过程中的燃油消耗),第三个等式约束表示供油箱油量Wj在燃油转输过程中保持不变,即供油箱不参与燃油转输。
采用上式描述的纵向重心变化前限差值Δxforward求解问题是典型的线性规划问题,可采用单纯形法求解,获得重心变化达到极值(前限)时对应的各油箱的油量分布Wi_opt和重心变化前限值Δxfor_opt,上述重心变化前限值Δxfor_opt即为第一结果,根据求解结果可计算飞机重心可达到的前限值为:
步骤3,对第二线性公式进行求解得到第二结果,基于所述第二结果与所述飞机初始纵向重心位置坐标计算飞机的纵向重心后限值可参考如下示例:
与重心前限计算类似,可采用如下方法计算基于燃油转输的重心后限。
基于燃油转输的纵向重心变化后限Δxaft(Wi)可由下式计算:
Wi_min≤Wi≤Wi_max;
Wj=Wj_ini;
与重心前限计算类似,三个不等式约束分别表示燃油转输过程中各油箱油量应满足的最大、最小油量约束,以及在燃油转输过程中总油量、供油箱油量保持不变的约束。
可采用单纯形法求解如上问题,获得重心变化达到极值(后限)时对应的各油箱的油量分布Wi_opt'和重心变化前限值Δxaft_opt,根据求解结果可计算飞机重心可达到的后限值为:
采用如上方法,可计算出飞机各油箱初始油量一定且满足燃油转输过程中约束条件的情况下,通过燃油转输能达到的纵向重心极限值xfor_opt和xaft_opt。
步骤4,基于所述纵向重心前限值以及所述纵向重心后限值对飞机安全进行判定可参考如下示例:
步骤2、3所计算的纵向重心前限值xfor_opt和重心后限值xaft_opt,是在载油量一定情况下通过各油箱之间的燃油传输能达到的重心前后极限位置。若满足如下条件,表示燃油传输实现的重心变化范围满足飞机安全要求;若不满足,则表示重心可能超出飞机安全限制范围。
其中,xlimit_for,xlimit_aft表示飞机安全所要求的重心前限和后限。
优选地,在上述任意实施例中,所述步骤1具体包括:
所述飞机初始纵向重心位置坐标xcg0通过第一公式计算得出,所述第一公式为:
其中,Gaircraft为零燃油重量,xaircraft为零燃油重心,ρ为燃油密度,n为油箱个数,xi为第i个油箱的纵向重心位置坐标,Wi_ini为第i个油箱的初始油量。
优选地,在上述任意实施例中,所述第一线性公式具体为:
其中,Δxforward(Wi)为纵向重心变化前限差值,Wi为供油箱;
Wi_min≤Wi≤Wi_max;
Wi_min为第i个油箱的最大油量,Wi_max为第i个油箱的最小油量。
优选地,在上述任意实施例中,所述基于所述第一结果与所述飞机初始纵向重心位置坐标计算飞机的纵向重心前限值具体包括:
通过第二公式计算飞机的纵向重心前限值xfor_opt,所述第二公式具体为:
其中,Δxfor_opt(Wi_opt)为所述第一结果,Wi_opt为第一线性公式求解获得的优化极值对应的特定油量分布。
优选地,在上述任意实施例中,所述第二线性公式具体为:
其中,Δxaft(Wi)为纵向重心变化后限差值。
优选地,在上述任意实施例中,所述基于所述第二结果与所述飞机初始纵向重心位置坐标计算飞机的纵向重心后限值具体包括:
通过第三公式计算飞机的纵向重心后限值xaft_opt,所述第三公式具体为:
其中,Δxaft_opt(Wi_opt')为所述第二结果,Wi_opt'为第二线性公式求解获得的优化极值对应的特定油量分布。
如图2所示,一种基于重心变化裕度的飞行安全判定系统,包括:
获取模块100,用于获取飞机初始纵向重心位置坐标;
第一计算模块200,用于对第一线性公式进行求解得到第一结果,所述第一结果为重心变化前限值,基于所述第一结果与所述飞机初始纵向重心位置坐标计算飞机的纵向重心前限值;
第二计算模块300,用于对第二线性公式进行求解得到第二结果,所述第二结果为重心变化后限值,基于所述第二结果与所述飞机初始纵向重心位置坐标计算飞机的纵向重心后限值;
判定模块400,用于基于所述纵向重心前限值以及所述纵向重心后限值对飞机安全进行判定。
在一些可能的实施方式中,在给定飞机各个油箱位置、剩余油量以及油量约束的条件下,能够自动计算出通过燃油转输能够达到的纵向重心前限和后限,对重心控制能力评估和飞机的飞行安全都具有重要意义。只要给定飞机燃油系统各油箱的位置坐标以及剩余油量,通过本方法就可以直接计算出飞机纵向重心变化的极限范围,便于设计人员快速确定重心控制能力极限以及进行飞机安全性评估。该方法原理简单、计算量小,计算所需的燃油系统各油箱油量、坐标等数据易获取,算法便于工程实现。
优选地,在上述任意实施例中,所述获取模块100具体用于:
所述飞机初始纵向重心位置坐标xcg0通过第一公式计算得出,所述第一公式为:
其中,Gaircraft为零燃油重量,xaircraft为零燃油重心,ρ为燃油密度,n为油箱个数,xi为第i个油箱的纵向重心位置坐标,Wi_ini为第i个油箱的初始油量。
优选地,在上述任意实施例中,所述第一线性公式具体为:
其中,Δxforward(Wi)为纵向重心变化前限差值,Wi为供油箱;
Wi_min≤Wi≤Wi_max;
Wi_min为第i个油箱的最大油量,Wi_max为第i个油箱的最小油量。
优选地,在上述任意实施例中,所述基于所述第一结果与所述飞机初始纵向重心位置坐标计算飞机的纵向重心前限值具体包括:
通过第二公式计算飞机的纵向重心前限值xfor_opt,所述第二公式具体为:
其中,Δxfor_opt(Wi_opt)为所述第一结果,Wi_opt为第一线性公式求解获得的优化极值对应的特定油量分布。
优选地,在上述任意实施例中,所述第二线性公式具体为:
其中,Δxaft(Wi)为纵向重心变化后限差值。
优选地,在上述任意实施例中,所述基于所述第二结果与所述飞机初始纵向重心位置坐标计算飞机的纵向重心后限值具体包括:
通过第三公式计算飞机的纵向重心后限值xaft_opt,所述第三公式具体为:
其中,Δxaft_opt(Wi_opt')为所述第二结果,Wi_opt'为第二线性公式求解获得的优化极值对应的特定油量分布。
本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下:一种存储介质,所述存储介质中存储有指令,当计算机读取所述指令时,使所述计算机执行如上述任一项所述的一种基于重心变化裕度的飞行安全判定方法。
在一些可能的实施方式中,在给定飞机各个油箱位置、剩余油量以及油量约束的条件下,能够自动计算出通过燃油转输能够达到的纵向重心前限和后限,对重心控制能力评估和飞机的飞行安全都具有重要意义。只要给定飞机燃油系统各油箱的位置坐标以及剩余油量,通过本方法就可以直接计算出飞机纵向重心变化的极限范围,便于设计人员快速确定重心控制能力极限以及进行飞机安全性评估。该方法原理简单、计算量小,计算所需的燃油系统各油箱油量、坐标等数据易获取,算法便于工程实现。
本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下:一种电子设备,包括上述存储介质、执行上述存储介质内的指令的处理器。
在一些可能的实施方式中,在给定飞机各个油箱位置、剩余油量以及油量约束的条件下,能够自动计算出通过燃油转输能够达到的纵向重心前限和后限,对重心控制能力评估和飞机的飞行安全都具有重要意义。只要给定飞机燃油系统各油箱的位置坐标以及剩余油量,通过本方法就可以直接计算出飞机纵向重心变化的极限范围,便于设计人员快速确定重心控制能力极限以及进行飞机安全性评估。该方法原理简单、计算量小,计算所需的燃油系统各油箱油量、坐标等数据易获取,算法便于工程实现。
读者应理解,在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的方法实施例仅仅是示意性的,例如,步骤的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个步骤可以结合或者可以集成到另一个步骤,或一些特征可以忽略,或不执行。
上述方法如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分,或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,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,或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM,RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种基于重心变化裕度的飞行安全判定方法,其特征在于,包括:
步骤1,获取飞机初始纵向重心位置坐标;
步骤2,对第一线性公式进行求解得到第一结果,所述第一结果为重心变化前限值,基于所述第一结果与所述飞机初始纵向重心位置坐标计算飞机的纵向重心前限值;
步骤3,对第二线性公式进行求解得到第二结果,所述第二结果为重心变化后限值,基于所述第二结果与所述飞机初始纵向重心位置坐标计算飞机的纵向重心后限值;
步骤4,基于所述纵向重心前限值以及所述纵向重心后限值对飞机安全进行判定;
其中,所述重心变化裕度包括:所述纵向重心前限值以及所述纵向重心后限值;
其中,所述步骤1具体包括:
所述飞机初始纵向重心位置坐标xcg0通过第一公式计算得出,所述第一公式为:
其中,Gaircraft为零燃油重量,xaircraft为零燃油重心,ρ为燃油密度,n为油箱个数,xi为第i个油箱的纵向重心位置坐标,Wi_ini为第i个油箱的初始油量;
基于燃油转输的纵向重心变化前限差值Δxforward(Wi)由第一线性公式计算,所述第一线性公式为:
Wi_min≤Wi≤Wi_max;
Wj=Wj_ini;
Δxforward(Wi)为纵向重心变化前限差值,Wi为供油箱油量,Wi_min为第i个油箱的最大油量,Wi_max为第i个油箱的最小油量,上式中Wi_min≤Wi≤Wi_max表示燃油转输过程中各油箱油量应满足最大、最小油量约束,表示燃油转输过程中总油量保持不变,Wj=Wj_ini表示供油箱油量Wj在燃油转输过程中保持不变;
重心变化前限值Δxfor_opt即为第一结果,通过第二公式计算飞机的纵向重心前限值为,所述第二公式具体为:
Wi_opt为第一线性公式求解获得的优化极值对应的特定油量分布,基于燃油转输的纵向重心变化后限Δxaft(Wi)由第二线性公式计算,所述第二线性公式为:
Wi_min≤Wi≤Wi_max;
Wj=Wj_ini;
通过第三公式计算飞机的纵向重心后限值为,所述第三公式为:
Δxaft_opt(Wi_opt')为所述第二结果,Wi_opt'为第二线性公式求解获得的优化极值对应的特定油量分布,当满足预设条件时,则判定重心超出飞机安全限制范围;
所述预设条件为:
其中,xlimit_for,xlimit_aft表示飞机安全所要求的重心前限和后限。
2.一种基于重心变化裕度的飞行安全判定系统,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取飞机初始纵向重心位置坐标;
第一计算模块,用于对第一线性公式进行求解得到第一结果,所述第一结果为重心变化前限值,基于所述第一结果与所述飞机初始纵向重心位置坐标计算飞机的纵向重心前限值;
第二计算模块,用于对第二线性公式进行求解得到第二结果,所述第二结果为重心变化后限值,基于所述第二结果与所述飞机初始纵向重心位置坐标计算飞机的纵向重心后限值;
判定模块,用于基于所述纵向重心前限值以及所述纵向重心后限值对飞机安全进行判定;
其中,所述重心变化裕度包括:所述纵向重心前限值以及所述纵向重心后限值;
其中,所述获取模块具体用于:
所述飞机初始纵向重心位置坐标xcg0通过第一公式计算得出,所述第一公式为:
其中,Gaircraft为零燃油重量,xaircraft为零燃油重心,ρ为燃油密度,n为油箱个数,xi为第i个油箱的纵向重心位置坐标,Wi_ini为第i个油箱的初始油量;
基于燃油转输的纵向重心变化前限差值Δxforward(Wi)由第一线性公式计算,所述第一线性公式为:
Wi_min≤Wi≤Wi_max;
Wj=Wj_ini;
Δxforward(Wi)为纵向重心变化前限差值,Wi为供油箱油量,Wi_min为第i个油箱的最大油量,Wi_max为第i个油箱的最小油量,上式中Wi_min≤Wi≤Wi_max表示燃油转输过程中各油箱油量应满足最大、最小油量约束,表示燃油转输过程中总油量保持不变,Wj=Wj_ini表示供油箱油量Wj在燃油转输过程中保持不变;
重心变化前限值Δxfor_opt即为第一结果,通过第二公式计算飞机的纵向重心前限值为,所述第二公式具体为:
Wi_opt为第一线性公式求解获得的优化极值对应的特定油量分布,基于燃油转输的纵向重心变化后限Δxaft(Wi)由第二线性公式计算,所述第二线性公式为:
Wi_min≤Wi≤Wi_max;
Wj=Wj_ini;
通过第三公式计算飞机的纵向重心后限值为,所述第三公式为:
Δxaft_opt(Wi_opt')为所述第二结果,Wi_opt'为第二线性公式求解获得的优化极值对应的特定油量分布,当满足预设条件时,则判定重心超出飞机安全限制范围;
所述预设条件为:
其中,xlimit_for,xlimit_aft表示飞机安全所要求的重心前限和后限。
3.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质中存储有指令,当计算机读取所述指令时,使所述计算机执行如权利要求1所述的一种基于重心变化裕度的飞行安全判定方法。
4.一种电子设备,其特征在于,包括权利要求3所述的存储介质、执行所述存储介质内的指令的处理器。
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