【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于無人機(jī)，尤其涉及火星大氣條件下的四旋翼飛行器尾流邊界模型修正方法。
技術(shù)介紹
1、在火星探測和飛行器的研發(fā)中，尾流邊界模型的精確性對于傳感器性能至關(guān)重要。由于火星氣體稀薄，常規(guī)的尾流邊界模型已經(jīng)無法對四旋翼無人機(jī)的尾流邊界進(jìn)行精確預(yù)測，這將會導(dǎo)致無人機(jī)旋翼產(chǎn)生的尾流降低傳感器的精度，嚴(yán)重影響傳感器性能。
2、為了提高無人機(jī)傳感器的精度，有必要在保持飛行穩(wěn)定性的前提下，將傳感器放置在能夠最大限度減少尾流影響的最佳位置。因此需要在已有模型基礎(chǔ)上，對此環(huán)境下的尾流邊界模型進(jìn)行特殊修正。
3、針對上述問題本公開提出一種火星大氣條件下的四旋翼飛行器尾流邊界模型修正方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于，為適應(yīng)火星極端條件下的探索需求，提供了火星大氣條件下的四旋翼飛行器尾流邊界模型修正方法，滿足該條件下高馬赫數(shù)、低雷諾數(shù)時的精確探測需求。
2、本公開的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
3、一種火星大氣條件下的四旋翼飛行器尾流邊界模型修正方法所述方法包括如下步驟；
4、模型建立，在火星大氣高馬赫數(shù)、低雷諾數(shù)條件下，建立四旋翼無人機(jī)尾流邊界模型；
5、模型簡化，設(shè)轉(zhuǎn)子固定度和推力系數(shù)在所研究的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)保持不變，葉尖渦旋的軸向速度與轉(zhuǎn)速變化無關(guān)；
6、尾流收縮梯度確定，通過火星環(huán)境模擬實(shí)驗(yàn)確定尾流收縮梯度，使用cfd仿真分析模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果，修正單轉(zhuǎn)子尾流邊界模型；
7、尾流邊界偏移引入
8、尾流邊界偏移計算，建立歸一化尾流邊界偏移與歸一化軸向距離和歸一化轉(zhuǎn)子分離距離的函數(shù)關(guān)系，通過實(shí)驗(yàn)?zāi)M確定尾流邊界偏移的形狀因子完成計算。
9、本專利技術(shù)的有益效果：本專利技術(shù)可系統(tǒng)地探索多轉(zhuǎn)子尾流相互作用對四旋翼無人機(jī)尾流邊界的影響，從而得到火星環(huán)境中高馬赫數(shù)、低雷諾數(shù)條件下四旋翼無人機(jī)尾流邊界修正方程，以準(zhǔn)確地預(yù)測四旋翼無人機(jī)的尾流邊界，為優(yōu)化無人機(jī)傳感器位置提供指導(dǎo)。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種火星大氣條件下的四旋翼飛行器尾流邊界模型修正方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種火星大氣條件下的四旋翼飛行器尾流邊界模型修正方法，其特征在于，所述四旋翼無人機(jī)尾流邊界模型如下：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種火星大氣條件下的四旋翼飛行器尾流邊界模型修正方法，其特征在于，所述模型簡化為：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種火星大氣條件下的四旋翼飛行器尾流邊界模型修正方法，其特征在于，所述尾流邊界偏移的引入，具體步驟為定義尾流邊界偏移(o)，考慮轉(zhuǎn)子尾流相互作用導(dǎo)致的尾流邊界偏移。表達(dá)內(nèi)側(cè)和外側(cè)尾流半徑內(nèi)側(cè)和外側(cè)尾流半徑可分別表示為rin＝r1+oin和rout＝r1-oout，其中r1表示單個轉(zhuǎn)子的尾流半徑，oin表示有轉(zhuǎn)子相互作用時內(nèi)測尾流向中心線偏移的距離，oout表示有轉(zhuǎn)子相互作用時外測尾流向中心線偏移的距離。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種火星大氣條件下的四旋翼飛行器尾流邊界模型修正方法，其特征在于，所述尾流邊界偏移的計算具體步驟如下：
6.一種火星大氣條件下的四旋翼飛行器尾流邊界模
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種火星大氣條件下的四旋翼飛行器尾流邊界模型修正系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括；
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種火星大氣條件下的四旋翼飛行器尾流邊界模型修正系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括，控制系統(tǒng)接口模塊，用于將修正后的尾流邊界數(shù)據(jù)提供給飛行器的控制系統(tǒng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種火星大氣條件下的四旋翼飛行器尾流邊界模型修正系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括用戶界面模塊，用于操作員輸入數(shù)據(jù)和查看模型結(jié)果，允許用戶調(diào)整參數(shù)，進(jìn)行實(shí)時仿真和分析。
10.一種可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，存儲有權(quán)利要求1所述的火星大氣條件下四旋翼飛行器尾流邊界修正方法的執(zhí)行軟件。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種火星大氣條件下的四旋翼飛行器尾流邊界模型修正方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種火星大氣條件下的四旋翼飛行器尾流邊界模型修正方法，其特征在于，所述四旋翼無人機(jī)尾流邊界模型如下：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種火星大氣條件下的四旋翼飛行器尾流邊界模型修正方法，其特征在于，所述模型簡化為：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種火星大氣條件下的四旋翼飛行器尾流邊界模型修正方法，其特征在于，所述尾流邊界偏移的引入，具體步驟為定義尾流邊界偏移(o)，考慮轉(zhuǎn)子尾流相互作用導(dǎo)致的尾流邊界偏移。表達(dá)內(nèi)側(cè)和外側(cè)尾流半徑內(nèi)側(cè)和外側(cè)尾流半徑可分別表示為rin＝r1+oin和rout＝r1-oout，其中r1表示單個轉(zhuǎn)子的尾流半徑，oin表示有轉(zhuǎn)子相互作用時內(nèi)測尾流向中心線偏移的距離，oout表示有轉(zhuǎn)子相互作用時外測尾流向中心線偏移的距離。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張明明，馮宇，王明偉，秦彩燕，鄧燕飛，
申請(專利權(quán))人：哈爾濱工業(yè)大學(xué)深圳哈爾濱工業(yè)大學(xué)深圳科技創(chuàng)新研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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