装载记录的飞行数据进行分析

记录的数据包含以下飞行参数:

负载(“astflight.mat”）;

从装载数据中提取飞行参数

MATLAB®变量创建的攻角(alpha)，侧滑角(beta)，身体角率(omega)，和高度(alt)从记录的数据。的convangvel函数用于将物体的角速度从弧度/秒(rad/s)转换为度/秒(deg/s)。

α= fltdata (:, 2);β= fltdata (: 3);= convangvel(fltdata(:，5:7)，“rad / s”，“度/秒”）;alt = fltdata (: 10);

从指示空速计算真实空速

在这组飞行数据中，指示空速(IAS)被记录下来。指示空速(IAS)显示在座舱仪表上。为了进行计算，通常使用真实空速(TAS)，即没有测量误差的空速。

测量误差通过飞行员静态空速指示器来确定空速。这些测量误差是密度误差，压缩错误而且标定误差．将这些误差应用到真实空速上，得到指示空速。

以下数据为襟翼挠度为零的飞机空速指示器的空速标定表。空速校准表通过消除校准误差将指示空速(IAS)转换为校准空速(CAS)。

flaps0IAS = 40:10:140;flaps0CAS = [43 51 59 68 77 87 98 108 118 129 140];

来自飞行和空速校准表的指示空速(IAS)用于确定飞行的校准空速(CAS)。

CAS = interp1(flaps0IAS, flaps0CAS, fltdata(:，4));

大气特性、温度(T)、声速(a)、压力(P)和密度(rho)是在标准日的高度上用atmoscoesa函数。

[T, a, P, rho]= atmoscoesa(alt);

一旦校准空速(CAS)和大气特性被确定，真实空速(Vt)可以用correctairspeed函数。

Vt = correctairspeed(CAS, a, P，“中科院”，“助教”）;

为飞机导入数字DATCOM数据

使用datcomimport函数将数字数据com数据引入MATLAB。空气动力学信息的单位是英尺和度。

数据= datcomimport (“astflight.out”， true, 0);

它可以在数字DATCOM输出文件和检查导入的数据中看到

$$C_{Y\beta }，$$ $$C_{n\beta }，$$ $$C_{l问}，$$而且 $$C_{米问}$$

只有第一个alpha值的数据。默认情况下，缺失的数据点被设置为99999，并使用fillmissing的“previous”方法填充。缺失的数据点用第一个alpha值填充，因为这些数据点意味着用于所有alpha值。

{1}数据。中青文= fillmissing(数据{1}.cyb,“以前”，“MissingLocations”、数据{1}。的地方= = 99999);数据{1}.cnb = fillmissing(数据{1}.cnb,“以前”，“MissingLocations”， data{1}.cnb == 99999);{1}数据。{1} clq = fillmissing(数据.clq,“以前”，“MissingLocations”、数据{1}。clq = = 99999);{1}数据。cmq =, fillmissing(数据{1}.cmq,“以前”，“MissingLocations”、数据{1}。cmq = =, 99999);

插值飞行条件下的稳定性和动态导数

数字DATCOM结构的稳定性和动态导数是马赫数、攻角(度)和高度(英尺)的三维函数表。进行三维线性插值(griddedInterpolant)，要求导数表的索引为单调的满格点。这种形式的索引由nd生成网格函数。

[mnum, alp, h] = ndgrid(data{1}.]马赫、数据{1}。{1}α,数据。alt);

由于导数的角单位是以度为单位的，所以攻角(alpha)的单位是由函数从弧度和角度转换而来的convang．

Alphadeg = convang(alpha，rad的，“度”）;

飞行的马赫数是由函数计算出来的machnumber使用声速(a)和空速(Vt)。

Mach = machnumber(convvel([Vt 0 (size(Vt,1)，2)]，“节”，“米/秒”));

GriddedInterpolant可用于线性插值微分表，以找出飞行条件下的静态和动态微分。

F = griddedInterpolant(mnum, alp, h, page转置(data{1}.cd)，“线性”）;cd = F(Mach, alphadeg, alt);F = griddedInterpolant(mnum, alp, h, page转置(data{1}.cyb)，“线性”）;cyb = F(Mach, alphadeg, alt);F = griddedInterpolant(mnum, alp, h, page转置(data{1}.cl)，“线性”）;cl = F(Mach, alphadeg, alt);F = griddedInterpolant(mnum, alp, h, page转置(data{1}.cyp)，“线性”）;cyp = F(Mach, alphadeg, alt);F = griddedInterpolant(mnum, alp, h, page转置(data{1}.clad)，“线性”）;F(Mach, alphadeg, alt);

计算空气动力系数

一旦找到了飞行条件的导数，就可以计算出气动系数。

气动系数计算所用的参考长度和面积是从数字DATCOM结构中提取的。

数据cbar = {1} .cbar;数据Sref = {1} .sref;数据bref = {1} .blref;

导数的角单位是度，所以侧滑角()的单位是由函数从弧度和度转换而来的convang．

Betadeg = convang(beta，rad的，“度”）;

为了计算空气动力学系数，需要在稳定性轴上给出身体的角速度(ω)，就像导数一样。这个函数dcmbody2stability当侧滑角(beta)设置为零时，生成体轴到稳定轴(Tsb)的方向余弦矩阵。

Tsb = dcmbody2stability(alpha);

攻角变化率(alpha_dot)还需要找到稳定轴(omega_stab)中的角速率。这个函数diff在alpha上使用，单位为度数除以数据采样时间(0.50秒)，以近似攻角变化率(alpha_dot)。

Alpha_dot = diff(alphadeg/0.50);

保留alpha_dot的最后一个值，以保持alpha_dot的长度与此计算中的其他数组一致。这是必需的，因为diff函数返回一个比输入值小一个值的数组。

alpha_dot = [alpha_dot;alpha_dot(结束)];

在稳定轴的角速度(omega_stab)计算飞行数据。角速率被重塑为一个3-D矩阵，与3-D矩阵相乘，得到体轴到稳定轴(Tsb)的方向余弦矩阵。

Omega_temp = remodeling ((omega - [zeros(size(alpha)) alpha_dot zeros(size(alpha))])'，3,1,length(omega));为k =长度(ω):1:1 omega_stab (k,:) = (Tsb (:,:, k) * omega_temp (:,:, k)) ';结束

计算阻力系数(CD)，侧力系数(CY)和升力系数(CL)。的convvel函数得到与导数一致的空速单位(Vt)。

CD = CD;CY = (cyb。* betadeg) + (((cyp。* omega_stab (: 1)) * bref) / (2. / convvel (Vt,“节”，“米/秒”)));CL = CL + (() clad。/(2./convvel(v);“节”，“米/秒”)));

计算力

阻力、侧力和升力的空气动力系数被用来计算空气动力。

计算空气动力需要动压力。这个函数dpressure从空速(Vt)和密度(rho)计算动压。的convvel函数得到空速(Vt)单位与密度(rho)单位一致。

qbar = dpressure(convvel([Vt 0 (size(Vt,1)，2)]，“节”，“米/秒”),ρ);

为了找到体轴上的力，需要稳定轴到体轴的方向余弦矩阵(Tbs)。稳定轴方向余弦矩阵到机体轴(Tbs)是机体轴方向余弦矩阵到稳定轴(Tsb)的转置。要对一个3-D数组进行转置，需要使用pagetranspose函数。

Tbs = pagetranspose (Tsb);

通过飞行数据点循环，计算出气动力，并将其从稳定性转换为机体轴。的convpres函数得到与参考面积(Sref)一致的动压单位(qbar)。

为k =长度(一):1:1 forces_lbs (k,:) = Tbs (:,:, k) * (convpres(一个(k),“爸爸”，psf的) * Sref * [cd (k);CY (k);cl (k)]);结束

在体轴上估计一个恒定推力。

推力= ones(length(force_lbs)，1)*[200 00];

恒定推力估计被添加到空气动力和单位转换为公制。

力= convforce((force_lbs +推力)，“磅力”，“N”）;

估计G力

利用计算出的力，估计飞行过程中的G力。

加速度的估计使用计算的力和质量转换为千克使用convmass．加速度转换为G力使用convacc．

N = convacc((力/convmass(84.2，“鼻涕虫”，“公斤”)),“米/秒^ 2”，“G”）;N = N .* [1,1，-1];

G力在飞行过程中被绘制出来。

h1 =图;情节(fltdata (: 1), N);包含(的时间(秒)) ylabel (“G力”)标题(“飞行上的G力”)传说(“Nx”，“纽约”，“新西兰”，“位置”，“最佳”）

关闭(h1);