本发明涉及一种考虑振型耦合特性的飞行器弹性影响仿真评估方法，属于飞行器姿态控制技术领域。
背景技术：
随着现代飞行器性能要求越来越高，飞行器的气动布局呈现典型的面对称特性，结构布局特性、发动机安装方式等也呈现新的特点，导致飞行器弹性振动模态呈现显著的模态特点，振型数据扭转、偏航通道耦合严重，甚至扭转、偏航、俯仰三通道振型耦合严重，与传统轴对称弹箭的三通道解耦振型差异显著。在严重的通道间振型耦合下，按照传统方法难以可靠评估弹性影响下的姿控效果，需改进评估方法。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服传统方法在振型耦合严重的情况下评估姿控效果不充分的缺点，提供一种考虑振型耦合特性的飞行器弹性影响仿真评估方法，解决在振型耦合严重情况下考虑弹性影响的高精度姿控仿真评估问题。
本发明解决技术的方案是：一种考虑振型耦合特性的飞行器弹性影响仿真评估方法，其特征在于通过下述方式实现：
从气动、载荷、总体专业获取已知的动力学建模输入条件参数；
对输入条件中的耦合参数和弹性运动方程耦合项不进行舍弃，考虑弹性振型耦合特性，计算弹性运动方程系数；
根据上述计算的弹性运动方程系数，建立考虑振型耦合特性的弹性运动方程和测量方程；
将质心和姿态运动方程、上述建立的弹性运动方程和测量方程、以及制导控制律联立，进行考虑弹性耦合影响的仿真评估。
优选的，弹性运动方程式系数
方程中各附件参见下表：
优选的，所述弹性运动方程形式如下：
优选的，所述的测量方程如下：
一种考虑振型耦合特性的飞行器弹性影响仿真评估系统，包括输入条件参数确定模块、系数确定模块、方程建立模块以及仿真评估模块；
输入条件参数确定模块，从气动、载荷、总体专业获取已知的动力学建模输入条件参数，并将参数传输至系数确定模块；
系数确定模块对输入条件参数进行取舍，考虑弹性振型耦合特性，计算弹性运动方程系数并传输至方程建立模块；
方程建立模块，根据接收的弹性运动方程系数，建立考虑振型耦合特性的弹性运动方程和测量方程；
仿真评估模块，将质心和姿态运动方程、上述建立的弹性运动方程和测量方程、以及制导控制律联立，进行考虑弹性耦合影响的仿真评估。
优选的，弹性运动方程建模中，不对模态进行俯仰/偏航/扭转模态区分、按照三维空间变形模态进行统一考虑。
优选的，所述系数确定模块对输入条件中的耦合参数和弹性运动方程耦合项不进行舍弃，考虑全部输入条件参数计算弹性运动方程系数。
优选的，弹性运动方程式系数
优选的，所述弹性运动方程形式如下：
优选的，所述的测量方程如下：
本发明与现有技术相比的有益效果是：
(1)、提出一种考虑弹性振型耦合的弹性参数计算方法，解决了传统弹性参数计算方法无法考虑振型耦合的缺陷。
(2)、提出一种考虑弹性振型耦合影响的姿控仿真评估方法，解决了传统的姿控仿真评估方法无法考虑振型耦合的问题。
附图说明
图1为本发明考虑振型耦合特性的飞行器弹性影响仿真评估方法流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步阐述。
本发明一种考虑振型耦合特性的飞行器弹性影响仿真评估方法，如图1所示，步骤如下：
1、获得强耦合动力学建模输入条件
从气动、载荷、总体等专业获得强耦合动力学建模输入条件，详见下表：
上表各参数均为已知的输入条件参数。
2、对输入条件中的耦合参数和弹性运动方程耦合项进行取舍
在传统的弹性运动方程建模中，只考虑输入参数和运动方程的中主项，不考虑耦合项，即：
1)将弹性运动模态分为俯仰模态、偏航模态、扭转模态；
2)对于俯仰通道，只考虑俯仰方向的主项参数wy,i(xj)、
3)对于偏航通道，只考虑偏航方向的主项参数wz,i(xj)、
4)对于滚动通道，只考虑滚动方向的主项参数
与传统方法不同，在本发明的弹性运动方程建模中，不对模态进行俯仰/偏航/扭转模态区分、按照三维空间变形模态进行统一考虑，不对输入参数进行舍弃，也不对弹性运动方程中的耦合项进行舍弃，充分考虑所有输入参数和运动方程中耦合项的影响，进行考虑全部参数影响的系数计算(详见第3步)，建立考虑三通道间相互耦合影响的弹性运动方程(详见第4步)。
3、考虑弹性振型耦合特性计算弹性运动方程式系数
考虑弹性振型耦合影响，采用以下公式计算弹性运动方程式系数
本发明给出的弹性运动方程式系数计算公式不同于传统方法，传统方法对俯仰模态、偏航模态、扭转模态分别舍弃了耦合项的影响，建立解耦的弹性运动方程。对于传统方法，各系数计算公式如下：
俯仰模态：
俯仰模态的其他系数均为0。
偏航模态：
偏航模态的其他系数均为0。
扭转模态：
扭转模态的其他系数均为0。
4、建立考虑振型耦合特性的弹性运动方程和测量方程
建立考虑弹性振型耦合特性的弹性运动方程和测量方程如下：
弹性运动方程：
测量方程：
方程中各符号含义如下：
本发明给出的弹性运动方程不同于传统弹性运动方程，传统运动方程分通道给出不考虑耦合项的解耦的方程。典型的传统弹性运动方程形式如下：
俯仰模态运动方程、测量方程：
其中的qi仅为第i阶俯仰模态广义坐标。
偏航模态运动方程、测量方程：
其中的qi仅为第i阶偏航模态广义坐标。
扭转模态运动方程、测量方程：
其中的qi仅为第i阶扭转模态广义坐标。
5、将质心和姿态运动方程、弹性运动方程等联合进行高精度仿真评估
将质心和姿态运动方程、步骤4给出的弹性运动方程和测量方程、以及制导控制律联立，进行考虑弹性耦合影响的高精度仿真评估：
质心和姿态运动方程：
弹性运动方程：
测量方程：
质心和姿态运动方程中各符号含义说明如下：
任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。
1.一种考虑振型耦合特性的飞行器弹性影响仿真评估方法，其特征在于通过下述方式实现：
从气动、载荷、总体专业获取已知的动力学建模输入条件参数；
对输入条件中的耦合参数和弹性运动方程耦合项不进行舍弃，考虑弹性振型耦合特性，计算弹性运动方程系数；
根据上述计算的弹性运动方程系数，建立考虑振型耦合特性的弹性运动方程和测量方程；
将质心和姿态运动方程、上述建立的弹性运动方程和测量方程、以及制导控制律联立，进行考虑弹性耦合影响的仿真评估。
2.根据权利要求1所述的仿真评估方法，其特征在于：弹性运动方程式系数
方程中各附件参见下表：
3.根据权利要求2所述的仿真评估方法，其特征在于：所述弹性运动方程形式如下：
4.根据权利要求3所述的仿真评估方法，其特征在于：所述的测量方程如下：
5.一种考虑振型耦合特性的飞行器弹性影响仿真评估系统，其特征在于：包括输入条件参数确定模块、系数确定模块、方程建立模块以及仿真评估模块；
输入条件参数确定模块，从气动、载荷、总体专业获取已知的动力学建模输入条件参数，并将参数传输至系数确定模块；
系数确定模块对输入条件参数进行取舍，考虑弹性振型耦合特性，计算弹性运动方程系数并传输至方程建立模块；
方程建立模块，根据接收的弹性运动方程系数，建立考虑振型耦合特性的弹性运动方程和测量方程；
仿真评估模块，将质心和姿态运动方程、上述建立的弹性运动方程和测量方程、以及制导控制律联立，进行考虑弹性耦合影响的仿真评估。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于：弹性运动方程建模中，不对模态进行俯仰/偏航/扭转模态区分、按照三维空间变形模态进行统一考虑。
7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于：所述系数确定模块对输入条件中的耦合参数和弹性运动方程耦合项不进行舍弃，考虑全部输入条件参数计算弹性运动方程系数。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于：弹性运动方程式系数
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于：所述弹性运动方程形式如下：
10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于：所述的测量方程如下：
