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综合自然环境中变化风场的工程仿真方法

系统仿真学报 2006年第2期18卷 297-300页

作者：刘刚王行仁贾荣珍北京航空航天大学先进仿真技术航空科技重点实验室北京100083

综合自然环境包括地形、大气/气象、海洋、空间四大领域,变化风场作为大气环境中的重要组成部分,其对飞行器使用性能的影响不容忽视。针对变化风场对飞行影响的两种主要表现形式,分别以风切变和大气紊流建立工程化的风场模型,并以某型... 详细信息

综合自然环境包括地形、大气/气象、海洋、空间四大领域,变化风场作为大气环境中的重要组成部分,其对飞行器使用性能的影响不容忽视。针对变化风场对飞行影响的两种主要表现形式,分别以风切变和大气紊流建立工程化的风场模型,并以某型导弹为仿真算例,分析了所建立的变化风场模型对导弹弹道、姿态特性的影响,验证了所建立变化风场模型的有效性和工程实用性。

关键词：综合自然环境变化风场建模仿真风切变大气紊流

适用于变化风场条件的危险气体扩散模型改进方法

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北京工业大学学报 2014年第3期40卷 436-443页

作者：李悦陈东升程水源岳德钰黄青唐晓兰北京工业大学环境与能源工程学院北京100124 交通运输部规划研究院北京100028 暨南大学理工学院广州510632 海南大学环境科学系海口570228

以应用广泛的危险气体扩散模式SLAB为例,对此类模型在扩散过程中风向和风速保持不变的不合理假设进行了探讨,提出了改进的方法和思路.通过时间单元划分和坐标系旋转平移的方法使SLAB模式能在变化的风向风速条件下进行危险气体的扩散计算... 详细信息

以应用广泛的危险气体扩散模式SLAB为例,对此类模型在扩散过程中风向和风速保持不变的不合理假设进行了探讨,提出了改进的方法和思路.通过时间单元划分和坐标系旋转平移的方法使SLAB模式能在变化的风向风速条件下进行危险气体的扩散计算,该计算理念更真实地反映实际情况,从而更好地为应急管理部门提供及时、准确的决策支持,最大程度地降低危险事故造成的各项损失.

关键词：扩散模型 SLAB 危险气体变化风场

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GPS自动归航系统在变化风场中的轨迹

飞行力学 2001年第1期19卷 26-29页

作者：殷俊谷雷北京航空航天大学 509教研室北京100083

研究了全球卫星定位系统 ( GPS)自动归航系统在恒定风场中归航轨迹的计算 ,探讨了系统能够达到预定目标点的条件 ,给出系统在几种变化风场中的轨迹图。为了进一步验证归航轨迹能否回到预定点 ,给出了系统在变化风场中的仿真算法。并通... 详细信息

研究了全球卫星定位系统 ( GPS)自动归航系统在恒定风场中归航轨迹的计算 ,探讨了系统能够达到预定目标点的条件 ,给出系统在几种变化风场中的轨迹图。为了进一步验证归航轨迹能否回到预定点 ,给出了系统在变化风场中的仿真算法。并通过对仿真结果的分析 ,提出在系统着陆期间利用 GPS定位和测速数据实行逆风控制的方案。

关键词：可控翼伞 GPS 变化风场逆风归航自动归航系统可控翼伞归航轨迹

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基于变化风场下燃气泄漏扩散GIS系统研究

基于变化风场下燃气泄漏扩散GIS系统研究

作者：高健重庆交通大学

学位级别：硕士

随着我国绿色发展的不断深化,燃气作为一种兼具环保和能源高效的绿色燃料被广泛的在人们生活和工作中使用,伴随着燃气的广泛普及的同时,燃气的泄漏事故也越来越频繁。燃气一旦泄漏,其易燃易爆且有毒的性质将会造成较大的经济和人员的伤... 详细信息

随着我国绿色发展的不断深化,燃气作为一种兼具环保和能源高效的绿色燃料被广泛的在人们生活和工作中使用,伴随着燃气的广泛普及的同时,燃气的泄漏事故也越来越频繁。燃气一旦泄漏,其易燃易爆且有毒的性质将会造成较大的经济和人员的伤亡,所以需要建立一种可以及时预测和评估燃气泄漏扩散的GIS系统。高斯扩散模型由于具有物理概念清晰、实验基础雄厚、计算速度快等优点是目前模拟燃气泄漏扩散浓度分布情况,采用最广也是最受欢迎的气体扩散模型之一,但是该模型是基于稳定风场,而实际情况下风场是随时都有可能发生变化的,对于中小尺度的危险气体扩散来说,扩散区域内气象条件对扩散结果的影响是很大的。基于桌面端燃气泄漏扩散GIS系统的开发平台存在着如平台昂贵、需自行搭建地图、本地数据库占用空间大等不足,而WEBGIS可以克服这些缺点。本文将通过对经典高斯扩散模型进行修正、验证模型、集成高斯扩散模型和百度地图API、实例分析四个方面进行研究。一、介绍燃气泄漏扩散理论模型,在高斯扩散模型的基础上,通过引入时间分段处理和坐标系变化的数学方法来建立适用于变化风场下的燃气泄漏扩散模型。二、通过matlab软件和CFD软件对改进模型进行正确性验证,前者与理论模型在相同恒定风场条件下进行模拟,比较两种模型下扩散后的云长、云宽、扩散距离、轴线燃气浓度分布,后者与理论模型在相同变风场条件下进行模拟,并比较两者燃气扩散云图,从而验证改进模型的正确性。三、介绍编程语言易语言、Javascript、Html5和Web前端库百度地图API,通过以易语言为开发框架,利用高斯扩散模型计算出空间点的浓度值,把结果输出为.js库以及生成Html5文档,通过易语言WEB浏览器控件读取生成的Html5文档,并通过DOM操作Html5载入.js库调用百度地图API的图形类库在地图上生成泄漏扩散云图和等值线图。从而建立可以及时评估燃气泄漏扩散气云的Web Gis系统。四、通过建立的燃气泄漏扩散Web Gis系统在变化风场和恒定风场两种情况进行模拟,并比较结果,说明变化风场的改进模型更接近于实际燃气扩散规律。本文有两个创新点,(1)建立适合于变化风场的燃气泄漏扩散模型;(2)建立集成燃气泄漏理论模型和百度地图API的Web Gis系统,这些研究将有助于更准确、更及时的预测和评估燃气泄漏后形成的气云。

关键词：燃气泄漏扩散变化风场易语言百度地图API WebGis

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无人机穿越变化风场起飞特性仿真研究

飞行力学 2002年第2期20卷 22-26页

作者：陈怦赵涛王建培中国飞行试验研究院飞机所陕西西安710089 西北工业大学365所陕西西安710072

引入和定义了必要的风场特征参数和工程化模型 ,建立了计及任意变化风场的无人机运动方程。以某型无人机为例 ,进行了数值仿真计算 ,并给出了切变风场和微下冲气流同无风情况起飞特性仿真时间历程比较曲线。

关键词：变化风场起飞仿真无人驾驶飞机

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变化风场中无人机稳定控制系统的设计与仿真

滨州学院学报 2015年第4期31卷 15-21页

作者：马文来滨州学院航空信息技术研发中心山东滨州256603

针对变化风场尤其是大气紊流严重影响无人机飞行安全的问题,通过构建大气紊流数学模型并分析其对飞行的影响,为非线性无人机建立了六自由度模型,设计了一种模糊自整定PID控制器并进行了Matlab仿真。仿真结果表明,该控制器可提高无人机... 详细信息

针对变化风场尤其是大气紊流严重影响无人机飞行安全的问题,通过构建大气紊流数学模型并分析其对飞行的影响,为非线性无人机建立了六自由度模型,设计了一种模糊自整定PID控制器并进行了Matlab仿真。仿真结果表明,该控制器可提高无人机在变化风场中的稳定性和稳态精度。

关键词：变化风场无人机稳定控制模糊PID 大气紊流六自由度

变化风场的建模及其对飞行器运动影响的仿真研究

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变化风场的建模及其对飞行器运动影响的仿真研究

2003年全国系统仿真学术年会

作者：刘刚王行仁贾荣珍北京航空航天大学先进仿真技术航空科技重点实验室

变化风场作为一种重要的环境条件,对飞行器的设计和使用,其影响是不可忽视的。本文分别以风切变和大气紊流建立工程化的风场模型,并以某型导弹为仿真算例,分析了所建立的变化风场模型对导弹弹道、姿态特性的影响,验证了所建立变化风场... 详细信息

变化风场作为一种重要的环境条件,对飞行器的设计和使用,其影响是不可忽视的。本文分别以风切变和大气紊流建立工程化的风场模型,并以某型导弹为仿真算例,分析了所建立的变化风场模型对导弹弹道、姿态特性的影响,验证了所建立变化风场模型的有效性和工程实用性。

关键词：导弹变化风场建模飞行器仿真

来源： cnki会议评论

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临近空间大气认知建模及无人机飞行仿真

临近空间大气认知建模及无人机飞行仿真

作者：张成上海交通大学

学位级别：硕士

临近空间（Near Space）,是对海拔20千米到100千米空间范围的一个通用性称谓,目前还是一个学术概念,官方也没有给出确切的定义。美军也有人称之为“横断区”;我国学术界有人以“亚太空”、“超高空”、“高高空”等词来表述。长期以来,... 详细信息

临近空间（Near Space）,是对海拔20千米到100千米空间范围的一个通用性称谓,目前还是一个学术概念,官方也没有给出确切的定义。美军也有人称之为“横断区”;我国学术界有人以“亚太空”、“超高空”、“高高空”等词来表述。长期以来,各国军方大都忽视了临近空间的军事价值,近年来却纷纷开始重视起来,并开发这方面的飞行器。目前临近空间的飞行器主要有平流层飞艇、浮空气球和无人机。无人机是一种由动力驱动、机上无人驾驶、可重复使用的航空器的简称,英文常用Unmanned Aerial Vehicle表示,缩写为UAV。无人机它采用航空飞行器的设计方法,利用太阳能、氢燃料电池等新型能源,轻质结构,依靠空气动力达到临近空间,具有远程、长航时、高度集成化的特点。因此,临近空间无人机的研究具有重要的军事战略意义,它的成本比卫星低得多,仅为卫星成本的几十分之一,甚至几百分之一;在执行任务时,无人机可按照指挥员的意图在选定的目标区域上空进行持续侦察监视,截获和收集目标区完整的情报,而不像卫星只能按照规定的轨道运行,不能按指挥员随机要求获得某目标区的完整情报;同时,无人机可以不必考虑人的安全问题,在危险区域执行侦察任务时,既不必冒生命危险,也不需派遣护航机保护。无人机能昼夜持续进行空中侦察探测,这些都是有人驾驶战略侦察机所不及的。本文正是针对临近空间这一热点进行研究: 首先,对临近空间的大气环境进行认知和建模,针对临近空间大气的各个参数进行建模型。并且,着重对风场这一参数进行了建模,给出大尺度风场中的风速变化规律,以及风速的高度分层,然后利用多项式拟合法对数据组进行描述,得到风速随高度变化的分段表达式;对于特定点的速度,利用曲线插值来进行估算,本文给出了风场模型的仿真。其次,在基于一些基本假设的前提下,对无人机建立了机体坐标系六自由度非线性刚体运动方程。同时,为了研究变化风场对无人机的影响,引入“四点模型”,对无人机的动力建模做了修正,引入了风场对无人机影响的参数。最后,在前面建立的变化风场和无人机模型的基础上进行综合,对在变化风场中的无人机,进行了飞行响应仿真,讨论风场对飞行性能曲线的影响,最后讨论无人机在变化风场中爬升时的航迹优化,并进行了仿真。

关键词：临近空间变化风场无人机飞行仿真