考虑风扰动的变质心飞行动力学方程

作     者：王强 田爱平 柳文林 苏析超 韩维 

作者机构：海军航空大学航空基础学院 海军航空大学作战勤务学院 

出 版 物：《北京航空航天大学学报》 (Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：08[工学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

主　　题：变质心控制 飞行动力学 飞行仿真 惯性力 惯性力矩 

摘      要：面向存在风扰动的变质心飞行问题推导了一种建立在任意点上的飞行动力学方程。针对飞行器内部存在运动部件的情况，提出了运动部件诱导的惯性力和惯性力矩的通用定义式、计算方法和计算流程；推导了平动部件诱导的惯性力和惯性力矩的具体计算公式。针对建立在非质心点上的动力学方程中空速向量和角速度向量相互耦合的问题，推导提出了将空速导数和角速度导数分离求解的分量形式的动力学状态方程，避免了额外编制或调用矩阵求逆子程序，提高了计算效率。通过不同的飞行仿真算例验证了所建方程的正确性和高效性。当需要追踪非质心点上的运动参数且飞行器内部存在相对运动部件时，本文所建的动力学方程能够提供更高的计算效率和精度。