基于自适应驾驶员最优控制模型的飞行品质预测  

Flying quality prediction based on adaptive optimal control pilot model

作　　者：刘嘉[1] 向锦武[2] 韩维[3] 高永[3] 

机构地区：[1]海军航空工程学院接改装训练大队,山东烟台264001 [2]北京航空航天大学航空科学与工程学院,北京100191 [3]海军航空工程学院飞行器工程系,山东烟台264001

出　　处：《飞行力学》2016年第5期82-85,90,共5页Flight Dynamics

基　　金：国家自然科学基金资助(51505493;91116019);国家重点基础研究发展计划(973计划)资助(2011CB707002)

摘　　要：传统飞机驾驶员最优控制模型采用卡尔曼滤波,无法反映飞行员对未知环境的适应能力,在飞行试验中有时存在与飞行员实际评分不一致的现象。为此,采用自适应状态估计理论对传统驾驶员最优控制模型进行了修正,提出了基于自适应飞机驾驶员最优控制模型的飞行品质评估方法。通过对比飞行试验和模型仿真结果表明了这一评估方法的可行性,所采用的修正加权系数得到的评分结果精度更高。研究结果表明,飞行员评分与指标函数加权系数比值相关,采用变化加权系数比值得到的评估结果与飞行员实际评分更为吻合。随着飞机动态特性的变差,这一比值将不断增大,飞行员将投入更多精力进行飞行状态监测,进而导致飞行员降低对飞行品质的主观评价。A modified optimal control pilot model based on adaptive state estimation（ MOCM-AE） is developed to deal with the accuracy decrease in rating prediction by the traditional optimal control pilot model（ OCM） with Kalman filter. By comparison of the pilot rating in the flight test,the feasibility and correctness of the MOCM-AE were tested. With the MOCM-AE and the modified weighting matrixes,more accurate rating predictions were achieved. The results show the rating prediction depends on the weighting ratios obviously. The varying weighting ratios will produce more accurate rating prediction. As the dynamic character degraded,higher weighting rations are recommended. It indicates that the pilot should pay more attention in the aircraft status monitoring,and the increasing workload may degrade the rating prediction.

关 键 词：人机系统 飞行品质 驾驶员模型 最优控制 驾驶员评分 

分 类 号：V212.1[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]