【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于飛行器仿真，具體涉及一種關于飛行器模擬的大氣風場設計方法。
技術介紹
1、在飛行器模擬仿真領域，飛行器的穩定性是一個重要的研究內容，大氣風場對于飛行模擬來說是一個重要的環境條件，變化的風場將影響到飛行器的模擬操控，當前情況下飛行模擬器的風場環境條件都采用統一的單一風場，也就是在模擬器上設置風的風速來做統一風場，或者在其中穿插幾個隨機的大氣紊流，這些做法不能很好的滿足飛行模擬器在多樣的極端情況下的飛行體驗。
2、目前在飛行器模擬器中風場設置采用教控臺預設值，也就是在教控臺上設置風場的風向，有東、南、西、北、東南、東北、西南、西北等8個選項，然后設置風力的大小，有微風，大風，陣風等，最后是風速，單位為m/s，這樣的設置方法可以初步滿足飛行器飛行時對風力的需求，但是不夠精細。在實際情景中風場是多變的，所以飛行器模擬器中需要考慮更多多樣化的設計方法。使飛行器模擬過程中更加貼近實際。
3、采用以前風場設置辦法后，飛行器模擬器中風場將會是下圖以中的風場情況：
4、圖1中的單一風向場，雖然能提供風場數據，但是風里單一，近地面也不能變化，對于特殊的風切換，上升流，下降流等等都不能很好的滿足，同時對于飛行器飛行的數十到數百公里范圍，風力不會始終是單一值。
5、圖2是一張某地區風速的大區域氣象分布圖，可以見到風力場是分布十分不規則，同時在山區，林區，高山附件風力是會出現局部切變的，這些情況都在飛行模擬器中都需要得到模擬。
技術實現思路
1、
2、本專利技術的技術方案如下：一種關于飛行器模擬的大氣風場設計方法，包括如下步驟：
3、步驟1：首先確定飛行模擬器將要飛行區域的經緯度范圍，將區域按照經緯度坐標劃分成單元區域，然后將區域按經緯度排列；
4、步驟2：設置每個區域內區域風速初值；
5、步驟3：調用地形地貌數據，計算區域內部不同高度層內風力；
6、步驟4：風場數據制作成與經緯度及高度相關的風場函。
7、所述的步驟1中將區域按照經緯度坐標以(0.0001秒，0.0001秒)為單元均勻劃分成單元區域，單元格地理長度為d米然后將區域按經緯度從小到大的順序排列。
8、所述的步驟2中初始風速值為預先設置，設置區域內同一風速的占比最大的風速區域為全域風速，然后再用橢圓區域，圓形區域，方形區域內賦值的方式給內部小區域賦值。
9、所述的步驟2初始風速值的預先設置如下：
10、j經度下限為區域經度下限，j為飛行器所處經度，j經度上限為區域經度上限，w維度下限為區域維度下限，w為飛行器所處維度，w維度上限為區域維度上限，j經度下限<j<j經度上限，且w維度下限<w<w維度上限，則：
11、ned坐標系下區域風場參數賦值分別為：
12、東軸xned＝x，北軸yned＝y，地軸zned＝z
13、如果次要區域是圓型區域，指定區域中心經緯度(j圓形,w圓形)，其中j圓形為圓心經度，w圓形圓心維度半徑長度l千米；
14、圓的半徑轉化為經緯度長度為r＝1000l/d，d為單位1千米對應的經緯度間隔；
15、當(j圓形-(j區域min+0.00005))2+(w圓形-(w區域min+0.00005))2<r2時，j區域min為區域間隔經度的下限，w區域min為區域間隔緯度的下限；
16、ned坐標系下區域風場參數賦值分別為：
17、東軸xned＝x，北軸yned＝y，地軸zned＝z
18、如果次要區域是方形區域，指定區域經度最小值j方形min與最大值j方形max，緯度最小值w方形min與最大值w方形max；
19、當j方形min<j區域min+0.00005<j方形max，且w方形min<w區域min+0.00005<w方形max?ned坐標系下區域風場參數賦值分別為：
20、東軸xned＝x，北軸yned＝y，地軸zned＝z。
21、所述的步驟2中初始風速值為是氣象實時數據發送，實時氣象數據按經緯度區域，直接賦值到對應經緯度區域的風力數據。
22、所述的步驟3包括如下：
23、高度劃分按10米一個間隔；
24、地理地勢平坦的區域：
25、ned坐標系下區域風場參數賦值分別為：其中j為經度，w為維度，h為地面上空間高度；
26、東軸x(j，w，h)＝x，x為平坦區的東軸風速；
27、北軸y(j，w，h)＝y，y為平坦區的北軸風速；
28、地軸z(j，w，h)＝z，z為平坦區的地軸風速；
29、地域內存在迎風斜坡，l為斜坡最高處，g為斜坡的最低處。
30、所述的步驟3中在h>l+20
31、東軸x(j，w，h)＝x，x為迎風斜坡區的東軸風速；
32、北軸y(j，w，h)＝y，y為迎風斜坡區的北軸風速；
33、地軸z(j，w，h)＝z，z為迎風斜坡區的地軸風速。
34、所述的步驟3中在l<h<l+20
35、東軸x(j，w，h)＝x，x為迎風斜坡區的東軸風速；
36、北軸y(j，w，h)＝y，y為迎風斜坡區的北軸風速；
37、地軸z(j，w，h)＝z*(h-l)/20.0，z為迎風斜坡區的地軸風速。
38、所述的步驟3中在g<h<l
39、東軸x(j，w，h)＝0，x為迎風斜坡區的東軸風速；
40、北軸y(j，w，h)＝y+x，y為迎風斜坡區的北軸風速；
41、地軸z(j，w，h)＝0。
42、所述的步驟3中地域內存在背風斜坡，l為斜坡最高處，g為斜坡的最低處：在h>l+20；
43、東軸x(j，w，h)＝x，x為背風斜坡區的東軸風速；
44、北軸y(j，w，h)＝y，y為背風斜坡區的北軸風速；
45、地軸z(j，w，h)＝z，z為背風斜坡區的地軸風速；
46、在l<h<l+20
47、x(j，w，h)＝x，x為背風斜坡區的東軸風速；
48、y(j，w，h)＝y，y為背風斜坡區的北軸風速；
49、z(j，w，h)＝z*(h-l)/20.0，z為背風斜坡區的地軸風速；
50、在g<h<l
51、x(j，w，h)＝0；
52、y(j，w，h)＝0；
53、z(j，w，h)＝0。
54、本專利技術的有益效果在于：采用本方法后飛行器模擬器中的風場結構會更加細分本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種關于飛行器模擬的大氣風場設計方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.如權利要求1所述的一種關于飛行器模擬的大氣風場設計方法，其特征在于：所述的步驟1中將區域按照經緯度坐標以(0.0001秒，0.0001秒)為單元均勻劃分成單元區域，單元格地理長度為D米然后將區域按經緯度從小到大的順序排列。
3.如權利要求1所述的一種關于飛行器模擬的大氣風場設計方法，其特征在于：所述的步驟2中初始風速值為預先設置，設置區域內同一風速的占比最大的風速區域為全域風速，然后再用橢圓區域，圓形區域，方形區域內賦值的方式給內部小區域賦值。
4.如權利要求3所述的一種關于飛行器模擬的大氣風場設計方法，其特征在于，所述的步驟2初始風速值的預先設置如下：
5.如權利要求1所述的一種關于飛行器模擬的大氣風場設計方法，其特征在于：所述的步驟2中初始風速值為是氣象實時數據發送，實時氣象數據按經緯度區域，直接賦值到對應經緯度區域的風力數據。
6.如權利要求1所述的一種關于飛行器模擬的大氣風場設計方法，其特征在于，所述的步驟3包括如下：
7.如權
8.如權利要求6所述的一種關于飛行器模擬的大氣風場設計方法，其特征在于：所述的步驟3中在l<h<l+20
9.如權利要求6所述的一種關于飛行器模擬的大氣風場設計方法，其特征在于：所述的步驟3中在g<h<l
10.如權利要求6所述的一種關于飛行器模擬的大氣風場設計方法，其特征在于：所述的步驟3中地域內存在背風斜坡，l為斜坡最高處，g為斜坡的最低處：
...【技術特征摘要】
1.一種關于飛行器模擬的大氣風場設計方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.如權利要求1所述的一種關于飛行器模擬的大氣風場設計方法，其特征在于：所述的步驟1中將區域按照經緯度坐標以(0.0001秒，0.0001秒)為單元均勻劃分成單元區域，單元格地理長度為d米然后將區域按經緯度從小到大的順序排列。
3.如權利要求1所述的一種關于飛行器模擬的大氣風場設計方法，其特征在于：所述的步驟2中初始風速值為預先設置，設置區域內同一風速的占比最大的風速區域為全域風速，然后再用橢圓區域，圓形區域，方形區域內賦值的方式給內部小區域賦值。
4.如權利要求3所述的一種關于飛行器模擬的大氣風場設計方法，其特征在于，所述的步驟2初始風速值的預先設置如下：
5.如權利要求1所述的一種關于飛行器模擬的大氣風場設計方法，其特征在...
【專利技術屬性】
技術研發人員：嚴舟，潘龑，戴浩，張軼婷，桂智弦，
申請(專利權)人：核動力運行研究所，
類型：發明
國別省市：
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