飛機(jī)動(dòng)力學(xué)模型建立

建立飛機(jī)飛行動(dòng)力學(xué)模型飛機(jī)的本體飛行動(dòng)力學(xué)模型分為非線性模型和線性模型。如圖所示,線性模型常用于飛機(jī)的飛行品質(zhì)特性分析和飛行控制律設(shè)計(jì),而非線性模型通常用于飛機(jī)穩(wěn)定性和操縱性特征的精確估計(jì),從而進(jìn)行各種非線性特征和線性模型的誤差分析。另外,非線性模型還特別用在一些特殊的飛行任務(wù),例如大迎角和快速機(jī)動(dòng)飛行等線性模型不適用的場(chǎng)合。建立全量非線性六自由度運(yùn)動(dòng)方程(1)剛體飛機(jī)運(yùn)動(dòng)的假設(shè)3:飛機(jī)為剛體且質(zhì)量為常數(shù);固定于地面的坐標(biāo)系為慣性坐標(biāo)系;固定于機(jī)體的坐標(biāo)系以飛機(jī)質(zhì)心為原點(diǎn);忽略地球曲率,即采用所謂的“平板地球假設(shè)”;重力加速度不隨飛行高度變化;以上假設(shè)是針對(duì)幾云J<3,H<30加飛機(jī)的。(2)坐標(biāo)系說(shuō)明:地面坐標(biāo)軸系凡一O。x:夕。29:在地面上選一點(diǎn)09,使xg軸在水平面內(nèi)并指向某一方向,z。軸垂直于地面并指向地心,yg軸也在水平面內(nèi)并垂直于x。軸,其指向按照右手定則確定,如圖2一3(a)機(jī)體坐標(biāo)軸系凡一d樸憶:原點(diǎn)O取在飛機(jī)質(zhì)心處,坐標(biāo)系與飛機(jī)固連,x軸在飛機(jī)對(duì)稱面內(nèi)并平行于飛機(jī)的設(shè)計(jì)軸線指向機(jī)頭,y軸垂直于飛機(jī)對(duì)稱面指向機(jī)身右方,:軸在飛機(jī)對(duì)稱面內(nèi),與x軸垂直并指向機(jī)身下方,如圖2一3(b)。(3)剛體飛機(jī)的全量六自由度非線性運(yùn)動(dòng)方程為:力方程組:力矩方程組：運(yùn)動(dòng)方程組：導(dǎo)航方程組：符號(hào)說(shuō)明:建立飛機(jī)小擾動(dòng)線化方程(l)基本假設(shè):小擾動(dòng)假設(shè):我們把運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與飛機(jī)基準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)差別很小的擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)稱為小擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)。采用小擾動(dòng)假設(shè)線化后的方程,在大多數(shù)情況下均能給出足夠滿意的結(jié)果。這是因?yàn)?a、在大多數(shù)飛行情況下,各主要?dú)鈩?dòng)參數(shù)的變化與擾動(dòng)量成線性關(guān)系;b、飛行中即使遇到相當(dāng)強(qiáng)烈的擾動(dòng),在有限的時(shí)間內(nèi)飛機(jī)的線速度和角速度也往往只有很小的變化量。飛機(jī)具有對(duì)稱面(氣動(dòng)外形和質(zhì)量分布均對(duì)稱)則且略去機(jī)體內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)部件的陀螺力矩效應(yīng)。在基準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)中,對(duì)稱平面處于鉛垂位置(即=0),且運(yùn)動(dòng)所在平面與飛機(jī)對(duì)稱平面相重合(即=O)。在滿足上述條件下,可以推論出:縱向氣動(dòng)力和力矩對(duì)橫側(cè)參數(shù)在其基準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的倒數(shù)均等于零。橫側(cè)氣動(dòng)力和力矩對(duì)縱向運(yùn)動(dòng)參數(shù)在基準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的導(dǎo)數(shù)也均等于零。因此在擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)中,縱向氣動(dòng)力和力矩只與縱向運(yùn)動(dòng)參數(shù)有關(guān),而橫側(cè)向氣動(dòng)力和力矩也只與橫側(cè)運(yùn)動(dòng)參數(shù)有關(guān)。這樣擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程組可以分離為彼此獨(dú)立的兩組:一組只包含縱向參數(shù),即飛機(jī)在鉛垂平面內(nèi)作對(duì)稱飛行時(shí)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)稱為縱向擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程組;另一組只包含橫側(cè)參數(shù),即飛機(jī)在非對(duì)稱面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)等,稱為橫側(cè)向擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程組。如果飛機(jī)的基準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)不僅是在對(duì)稱面內(nèi)飛行,而且是等速直線運(yùn)動(dòng),則這時(shí)的基準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)稱為“對(duì)稱定常直線飛行”,簡(jiǎn)稱“對(duì)稱定直飛行”。在該條件下,擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程不僅是線性和縱橫分離的,而且是常系數(shù)線性微分方程組。如果飛機(jī)的基準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)是非定常的,則得到的擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程將是變系數(shù)線性微分方程組,實(shí)際工程上常采用“系數(shù)凍結(jié)法”將變系數(shù)線性微分方程在一定條件下轉(zhuǎn)化為常系數(shù)線性微分方程求解。(2)四階縱向小擾動(dòng)線化方程組：1萬(wàn)1千地質(zhì)測(cè)量質(zhì)量要求表（吉林參考）11萬(wàn)15千12千1千1萬(wàn)草測(cè)12千草測(cè)1234567一地質(zhì)觀測(cè)研究程度沉積巖1對(duì)地層劃分到組或階，如范圍大應(yīng)進(jìn)一步二分或三分，確定其時(shí)代，測(cè)定其厚度及產(chǎn)狀2.對(duì)標(biāo)志層、成礦有利的巖層在圖上的寬度大于1毫米者應(yīng)擴(kuò)大表示，應(yīng)注明；3研究鑒別各地層的接觸關(guān)系，巖層的層理機(jī)械沉積與化學(xué)沉積分異作用，巖石的物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等特點(diǎn)；4研究噴出巖的特點(diǎn)，層序、層理、及巖相等特征，巖石的組成及其特點(diǎn)，測(cè)定其時(shí)代、厚度及產(chǎn)狀；5.與礦產(chǎn)關(guān)系的研究，含礦層或?qū)Τ傻V有利巖層的空間分布及變化規(guī)律，層位與巖性特征，測(cè)定其厚度與產(chǎn)狀1.在1萬(wàn)分成的基礎(chǔ)上，按巖層、巖性特點(diǎn)進(jìn)一步詳細(xì)劃分巖層，研究巖石的物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征，膠結(jié)物性質(zhì)，結(jié)核體的形態(tài)、沉積韻律、測(cè)定各層厚度、產(chǎn)狀與空間分布關(guān)系。2.3.4.5同左6對(duì)含礦層或成礦有利的地層，或成礦的主要圍巖、對(duì)其巖石作詳細(xì)的巖石礦物鑒定與巖石化學(xué)分析，并應(yīng)控制它的厚度、產(chǎn)狀等有關(guān)特點(diǎn)在空間上的變化。一般地段的研究程度可低于1萬(wàn)或與之相似。含礦層或成礦有利的巖層其研究程度仍與1萬(wàn)相同含礦層或成礦有利地層仍與12千相同，其他問(wèn)題研究程度可低于12千。侵入巖1.確定侵入巖的時(shí)代、種類、規(guī)模、形態(tài)及產(chǎn)狀，研究侵入巖在時(shí)間上的變化特征；2.對(duì)侵入巖體應(yīng)詳細(xì)劃分巖相；3.研究巖體的原生構(gòu)造；對(duì)原生構(gòu)造帶的特征分布范圍與產(chǎn)狀等，在圖上應(yīng)給予標(biāo)示。4.研究巖體之間及巖體與圍巖之間的接觸關(guān)系，接觸變質(zhì)的范圍，內(nèi)外接觸帶的變化特點(diǎn)及產(chǎn)狀。5.脈巖的分布特點(diǎn)、巖性特征、規(guī)模及產(chǎn)狀，脈巖與巖體的關(guān)系，脈巖之間的關(guān)系、脈巖與成礦之間的關(guān)系。6.研究侵入體與成礦之間的關(guān)系，巖體的形態(tài)變化、產(chǎn)狀變化與巖相變化對(duì)成礦的富集作用。7.巖漿巖型的礦床、對(duì)巖體的研究程度與揭露程度，應(yīng)達(dá)到對(duì)礦化研究程度的要求。除左列1-7各項(xiàng)內(nèi)容外應(yīng)進(jìn)一步做到：1. 詳細(xì)劃分巖相、不僅要從接觸帶的變化特征出發(fā)劃分邊緣相、過(guò)渡相及內(nèi)部相，研究各自的物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特點(diǎn)，而且要從巖漿的結(jié)晶與分異作用、熔離作用、同化作用和自變質(zhì)等特點(diǎn)劃分巖相。2. 揭露和控制巖相及接觸帶的產(chǎn)狀變化；3. 詳細(xì)劃分原生流動(dòng)構(gòu)造與原生裂隙構(gòu)造的分布特征產(chǎn)狀，研究巖體各部位的付礦物特征，近可能的標(biāo)出巖體流動(dòng)前緣；4. 對(duì)巖體與脈巖應(yīng)作詳細(xì)的巖礦鑒定與成礦有關(guān)的巖石化學(xué)分析5. 與成礦有關(guān)的巖相或脈巖，在圖上的寬度大于1毫米者應(yīng)表示，小于1毫米者應(yīng)擴(kuò)大表示，但應(yīng)說(shuō)明。同上同上1萬(wàn)1千地質(zhì)測(cè)量質(zhì)量要求表（吉林參考）21萬(wàn)15千12千1千1萬(wàn)草測(cè)12千草測(cè)1234567一地質(zhì)觀測(cè)研究程度變質(zhì)巖1研究變質(zhì)作用特點(diǎn)及變質(zhì)程度，劃分變質(zhì)帶2.研究各變質(zhì)帶空間分布規(guī)律與產(chǎn)狀的變化特點(diǎn)，3劃分變質(zhì)相研究各變質(zhì)相系的關(guān)系4.研究變質(zhì)作用與成礦作用或礦化富集作用之間的關(guān)系5對(duì)含礦層或成礦有利的變質(zhì)帶應(yīng)詳細(xì)研究并控制空間分布與變化規(guī)律，研究其層位與巖相特點(diǎn)，測(cè)定其厚度與產(chǎn)狀，其厚度能填出時(shí)應(yīng)專門表示、填不出時(shí)應(yīng)擴(kuò)大表示。1按變質(zhì)程度及特點(diǎn)，詳細(xì)劃分各變質(zhì)帶的變質(zhì)級(jí)，按巖性特點(diǎn)與構(gòu)造特點(diǎn)劃分巖層；2.詳細(xì)研究各變質(zhì)相的剩余礦物，變化礦物及其特征，礦物組合與常見(jiàn)礦物組合特點(diǎn)。3.詳細(xì)研究各變質(zhì)帶的接觸關(guān)系，對(duì)各帶的片理、線理、香腸狀構(gòu)造及殘留構(gòu)造等變化特點(diǎn)，并精確的測(cè)定其產(chǎn)狀。4同左4.55.對(duì)各變質(zhì)基本巖石類型應(yīng)作詳細(xì)的巖礦鑒定與巖石化學(xué)分析，以便進(jìn)一步建立變質(zhì)相系。同上同上構(gòu)造地質(zhì)1查明礦區(qū)的主要構(gòu)造帶與控礦構(gòu)造的特征，2.查明各種性質(zhì)構(gòu)造帶的組合、排列方式、分布規(guī)律，著重研究壓性構(gòu)造帶的分布與變化特征，研究和劃分構(gòu)造型式或體系。3查明各結(jié)構(gòu)面性質(zhì)、特點(diǎn)、規(guī)模及產(chǎn)狀；4區(qū)分不同級(jí)別、不同序次的結(jié)構(gòu)面空間分布規(guī)律與變化特點(diǎn)5.區(qū)分成礦前與成礦后的構(gòu)造帶特點(diǎn)與空間分布特征，不同級(jí)別構(gòu)造帶對(duì)成礦的控制作用。6.研究構(gòu)造體系的復(fù)合與聯(lián)合對(duì)巖漿的活動(dòng)與成礦作用的控制作用。7.對(duì)各種主要斷裂帶與褶皺軸的實(shí)際位置應(yīng)實(shí)測(cè)。同1-6，應(yīng)進(jìn)一步巖研究：1不同級(jí)別、不同序次結(jié)構(gòu)面對(duì)礦體的控制作用特點(diǎn)。2.對(duì)成礦有關(guān)的構(gòu)造帶，在一定距離內(nèi)應(yīng)有工程控制，揭露其形態(tài)，規(guī)模、產(chǎn)狀、充填物等特征，準(zhǔn)確測(cè)量其產(chǎn)狀。3.對(duì)破壞礦體的斷裂，地表應(yīng)有工程控制，查明其性質(zhì)、規(guī)模、產(chǎn)狀及斷距，其界線與斷距應(yīng)實(shí)測(cè)。同上同上1萬(wàn)1千地質(zhì)測(cè)量質(zhì)量要求表（吉林參考）31萬(wàn)15千12千1千1萬(wàn)草測(cè)12千草測(cè)1234567一地質(zhì)觀測(cè)研究程度蝕變圍巖1初步查明蝕變種類，規(guī)模、產(chǎn)狀、形態(tài)，確定蝕變圍巖的性質(zhì)，對(duì)蝕變帶應(yīng)有工程控制。2.圈定蝕變體或蝕變帶，判斷蝕變作用與火成活動(dòng)變質(zhì)作用的關(guān)系3.研究蝕變圍巖的含礦性。1.詳細(xì)查明各蝕變帶種類，蝕變強(qiáng)度，礦物組合、規(guī)模、產(chǎn)狀、形態(tài)，確定蝕變圍巖的性質(zhì)，用工程控制蝕變帶的變化。2.詳細(xì)圈定蝕變體和蝕變帶的范圍，按蝕變強(qiáng)度與礦物組合進(jìn)一步細(xì)分，確定蝕變體與火成活動(dòng)、變質(zhì)作用、礦化作用的關(guān)系；3.詳細(xì)研究蝕變作用與成礦作用的關(guān)系。同1萬(wàn)1與成礦關(guān)系密切的同12千2.與礦關(guān)系不密切的精度可降低。礦化及礦體1. 用槽井探和物化探等手段揭露和控制礦化帶或礦層的規(guī)模產(chǎn)狀及走向的變化；2. 礦化帶、含礦層、礦體、詳細(xì)研究其規(guī)模、產(chǎn)狀、形態(tài)、礦石自然類型等變化特點(diǎn)，分布規(guī)律。3. 分析和鑒定金屬礦物，脈石礦物的種類及含量4. 對(duì)礦床成因類型及成礦條件做出初步判斷，指出找礦標(biāo)志與找礦方向。1用槽井探和物化探等手段揭露和控制礦化帶或礦體；2.礦化帶較詳細(xì)的研究確定礦化類型、規(guī)模、產(chǎn)狀、礦物種類及金屬礦物含量3礦體，除按1萬(wàn)要求外，尚需要對(duì)礦石自然類型、礦石物質(zhì)成分等進(jìn)行研究，對(duì)礦床成因類型、工業(yè)類型做出判斷。4要用工程控制主礦體，上下盤的小礦體，對(duì)露天開(kāi)采的礦床，要詳細(xì)的查明礦體的邊界5系統(tǒng)的查明礦體有用組份的含量及其變化同1萬(wàn)同12千1萬(wàn)1千地質(zhì)測(cè)量質(zhì)量要求表（吉林參考）41萬(wàn)15千12千1千1萬(wàn)草測(cè)12千草測(cè)1234567二精度要求必須表示地質(zhì)體規(guī)模m1.礦體寬度大于52.一般巖石寬度大于203.蝕變體寬大于104.各種構(gòu)造形跡長(zhǎng)大于1001.礦體寬度大于2.52.一般巖石寬度大于103.蝕變體寬大于54.各種構(gòu)造形跡長(zhǎng)大于501.大于12.大于43.大于24.形跡長(zhǎng)大于201.大于0.52.大于23.大于14.形跡長(zhǎng)大于101.大于52.大于403.大于104.形跡長(zhǎng)大于2001.大于12.大于43.大于24.形跡長(zhǎng)大于40地質(zhì)界線實(shí)測(cè)允許誤差m1.礦體5-102.一般地質(zhì)體10-201.礦體2.552.一般地質(zhì)體5101.礦體1-22.一般地質(zhì)體241.礦體0.512.一般地質(zhì)體121.10202.20301.1.242.2.461萬(wàn)1千地質(zhì)測(cè)量質(zhì)量要求表（吉林參考）51萬(wàn)15千12千1千1萬(wàn)草測(cè)12千草測(cè)1234567二精度要求觀測(cè)密度個(gè)Km2簡(jiǎn)單區(qū)30-4080100500600120014002040250400中常區(qū)405010012060070014001600復(fù)雜區(qū)6012015070080016001800