基于惯性测量的机载数字侧滑仪建模方法

机载侧滑仪是监测飞机在空中侧向受力的重要仪表。为解决机械侧滑仪精度无法量化的问题，提出了一种基于惯性测量的机载侧滑仪数字化建模方法，实现了飞行侧滑实时定量数字化显示。首先，从运动学出发导出了侧滑仪的运动理论表达式；进而，以惯性测量信号为输入，基于侧滑仪的动力学分析建立了侧滑仪的力学模型；最后，考虑工程实际对侧滑仪模型进行了简化，仅保留天向比力和侧向比力，并进一步结合实验确定了数字侧滑仪模型的关键参数摆长为10米。由于机械侧滑仪作为目视仪表难以量化，基于图像识别设计了验证实验，对机械侧滑仪和数字侧滑仪的输出进行定量对比，结果显示Pearson相关系数大于0.98。基于所提建模方法设计的数字侧滑仪可以及时准确地监测飞机侧向受力，该数字侧滑仪已在某型飞机上得到应用验证。