人機交互式飛機任務載荷的配置方法
【專利摘要】一種人機交互式飛機任務載荷的配置方法，屬于飛機重量工程領域。包括如下步驟：配置耗油規(guī)律：針對不同任務構型，選擇對應的耗油規(guī)律；配置有效載荷：根據(jù)任務要求，為飛機特定位置指定有效載荷類型；虛擬燃油消耗：模擬燃油消耗過程中飛機重量、重心以及轉動慣量的變化；虛擬載荷消耗：在飛機指定余油狀態(tài)下，模擬有效載荷消耗(比如武器投放/發(fā)射)時重量、重心和轉動慣量變化情況。本發(fā)明的優(yōu)點是：本技術方案可在飛機重心與燃油消耗曲線的基礎上，進行虛擬載荷投放/發(fā)射，精確、實時的計算飛機重量、重心和轉動慣量，評估飛機重心變化范圍，解決了傳統(tǒng)手段只能粗略估算評估飛機重心變化范圍的難題。
【專利說明】人機交互式飛機任務載荷的配置方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明提供了人機交互式飛機任務載荷的配置方法，屬于飛機重量工程領域。

【背景技術】
[0002]飛機在執(zhí)行任務時，將根據(jù)實際需要而裝載不同的任務載荷。飛機裝載任務載荷后的狀態(tài)，稱為飛機的裝載狀態(tài)，同一架飛機由于任務載荷的不同，會產(chǎn)生多種裝載狀態(tài)。為了計算飛機裝載狀態(tài)的重量、重心、轉動慣量等質量特性數(shù)據(jù)，必須對裝載狀態(tài)飛機進行任務載荷配置，即配置有效載荷的類型與位置以及飛機耗油規(guī)律(即:為控制飛機重心在安全范圍，對燃油消耗的重量與位置次序進行控制的一種手段)由此可見，任務載荷配置是計算飛機裝載狀態(tài)質量特性的基礎。
[0003]長期以來，飛機裝載狀態(tài)的任務載荷配置，一直采用效率低下的手工或半手工方法來實現(xiàn),即裝載狀態(tài)與任務載荷按照一定的規(guī)律編號，然后按照多對多的對應關系，為某裝載狀態(tài)配置多種任務載荷，或將某任務載荷裝載到多種裝載狀態(tài)。在進行飛機某裝載狀態(tài)質量特性計算時，必須根據(jù)編號逐項匹配擬裝載的任務載荷的質量特性數(shù)據(jù)，這種工作方式既不直觀、又極其繁瑣。
[0004]飛機在執(zhí)行任務過程中，燃油的消耗和載荷的發(fā)射/投放，都會導致飛機的重心發(fā)生變化，而飛機重心變化是不允許超出規(guī)定范圍的，否則會影響飛機的飛行安全。因此，為保證飛機的飛行安全，必須對飛機所有裝載狀態(tài)在整個任務剖面內進行重心變化范圍檢查。根據(jù)飛機執(zhí)行任務的具體狀況，載荷發(fā)射/投放具有一定的隨機性，導致不能提前預知載荷發(fā)射/投放時機內剩余燃油的重量，進而精準確定該時刻飛機的重心位置。可見，采用傳統(tǒng)手段無法全面、客觀、實時的評估飛機某裝載狀態(tài)重心變化范圍。


【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的是:本技術方案旨在解決傳統(tǒng)方法無法全面、客觀、實時評估飛機某裝載狀態(tài)重心變化范圍的問題，并已在實踐中成功應用。
[0006]本發(fā)明的技術方案是:一種人機交互式飛機任務載荷的配置方法，其特征在于，包括如下步驟:
[0007]A)添加裝載狀態(tài)，并為其命名；
[0008]B)配置耗油規(guī)律:針對不同任務構型，選擇對應的耗油規(guī)律。耗油規(guī)律包括消耗燃油的油箱名稱、消耗的燃油重量以及消耗的順序；
[0009]C)配置有效載荷:根據(jù)任務要求，為飛機特定位置指定有效載荷類型；
[0010]D)虛擬燃油消耗:模擬燃油消耗過程中飛機重量、重心以及轉動慣量的變化；
[0011]E)虛擬載荷消耗:在飛機指定余油狀態(tài)下，模擬有效載荷消耗(比如武器投放/發(fā)射)時重量、重心和轉動慣量變化情況。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點是:采用人機交互式飛機任務載荷的配置方法，可在飛機重心與燃油消耗曲線的基礎上，進行虛擬載荷投放/發(fā)射，精確、實時的計算飛機重量、重心和轉動慣量，評估飛機重心變化范圍，一舉解決了傳統(tǒng)手段只能粗略估算評估飛機重心變化范圍的難題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1任務載荷配置示意圖；
[0014]圖2重心和轉動慣量評估示意圖。

【具體實施方式】
[0015]下面通過具體的實施例并結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的描述。
[0016]采用人機交互式飛機任務載荷的配置方法，對某型飛機某裝載狀態(tài)進行任務載荷配置與重心評估，具體實例如下:
[0017]I)任務載荷配置:
[0018]任務載荷配置，包括配置耗油規(guī)律與載荷類型。在任務載荷配置頁面(圖1)，設置4個功能區(qū):分別是:
[0019]A)耗油規(guī)律選擇區(qū):顯示出當前飛機型號可用的耗油規(guī)律；
[0020]B)有效載荷選擇區(qū):顯示當前飛機型號可用的有效載荷；
[0021]C)當前載荷配置區(qū):顯示當前飛機型號配置的有效載荷。
[0022]質量特性顯示區(qū):顯示當前裝載配置狀態(tài)重量、重心、轉動慣量數(shù)據(jù)。隨裝載配置方案的變化實時改變。
[0023]2)飛機重心評估
[0024]系統(tǒng)可評估飛機X、Y、Z重心以及繞各坐標軸轉動慣量隨燃油消耗與載荷投放的變化情況。在飛機重心評估頁面(圖2)，設置3個功能區(qū):分別是:
[0025]A)質量特性變化顯示區(qū):初始默認情況下顯示當前裝載狀態(tài)在整個飛行過程中沒有載荷投放/發(fā)射時的重量W-重心X耗油曲線。通過在功能區(qū)設置，可以顯示其它質量特性隨燃油消耗變化曲線；
[0026]B)功能和顯示控制區(qū):可以對顯示的內容進行各種設定。通過設置坐標軸的類型，顯示 w-x、W-Y> w-z、W-1XX、W-1YY, W-1ZZ、W-1XY, W-1YZ、W-1ZX 曲線；
[0027]載荷虛擬投放操作區(qū):在耗油曲線顯示區(qū)上部布置有效載荷虛擬投放/發(fā)射區(qū)，在重量重心變化曲線上指定任意位置，將會實時顯示指定處飛機重量和機內余油，以及在該余油狀態(tài)下飛機重心和轉動慣量數(shù)據(jù)。在當前裝載狀態(tài)有效載荷配置列表中，選擇將要投放/發(fā)射的有效載荷名稱，即可完成虛擬載荷投放/發(fā)射，耗油曲線實時顯示出由于該有效載荷投放/發(fā)射引起的質量特性變化。
【權利要求】
1.一種人機交互式飛機任務載荷的配置方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)配置耗油規(guī)律:針對不同任務構型，選擇對應的耗油規(guī)律；耗油規(guī)律包括消耗燃油的油箱名稱、消耗的燃油重量以及消耗的順序； 2)配置有效載荷:根據(jù)任務要求，為飛機特定位置指定有效載荷類型； 3)虛擬燃油消耗:模擬燃油消耗過程中飛機重量、重心以及轉動慣量的變化； 4)虛擬載荷消耗:在飛機指定余油狀態(tài)下，模擬有效載荷消耗(比如武器投放/發(fā)射)時重量、重心和轉動慣量變化情況。
【文檔編號】G06F19/00GK104331605SQ201410546063
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月15日 優(yōu)先權日:2014年10月15日
【發(fā)明者】潘若剛, 劉欣, 李海泉, 張安坤 申請人:中國航空工業(yè)集團公司沈陽飛機設計研究所