,220 智能系统学报 第4卷 续表1 mYod=-aL a mVog- . 参数名称 符号 参数名称 符号 (10) 迎角 a 侧滑角 B a M,a M, 9 副翼偏角 BA 方向舵偏角 SR aq +0 升降舵偏角 Bs 油门输入命令 8r 在式(9)和式(10)中： 长机下标 L 僚机下标 W aM 航迹滚转角 心 X轴转动惯量 da =gSbCMe, 航迹倾斜角 Y轴转动惯量 aM, 航迹方位角 X Z轴转动惯量 da =gSbCwe, 动压 平均气动弦长 c 翼展 b 无人机质量 ar m =gSCye, (11 da 机翼面积 发动机安装角 Pr 滚转力矩系数 阻力系数 Cp a M, =gScCMs, 俯仰力矩系数 C 侧力系数 Cy aa 偏航力矩系数 升力系数 Cr gSCra 在一般情况下，如巡航飞行，迎角α和航迹倾 aa 斜角Y很小，可近似为零.且只考虑短周期运动情 式中：a代表B、p、r、64、6a等参数；a代表a、q、8g等 况时，由式(5)和式(6)可分别得到横侧向短周期运 参数；Cw表示参数U对参数V的气动导数 动方程为 本文所针对的小型无人机的质量m=10kg,气 动弦长c=0.38m,机翼展长b=3m,机翼面积S= mVB Y-mVr, Ip M., 1.14m2,X、Y、2轴转动惯量分别为I.= (7) Ii M 1.6kg·m2,L,=2.5kg·m2,I=3.2kg·m2.在海 平面水平飞行，飞行速度V=20.0m/8,迎角a= 纵向短周期运动方程为 1.628°，大气密度为1.225kgm3的状态下求得各 mVa mVg-L+mg, (8) 气动导数值如表2所示.将相应参数值代入式(9) 1,g M, 和式(10)，可以得到横侧向短周期运动模型为 方程中各参量需要根据飞机当前的飞行状态实 「-0.1760 -0.0069-0.98717[B1 地确定，在此以某一飞行平衡状态为基准运动，在小 -26.7081-17.8316 0.8248 扰动情况下假设这些力和力矩为相应量的线性关系。 13.0922 -0.0196 -1.0801 若将无人机的直线定常无侧滑飞行作为基准运 0.0391 0.2206 动，在小扰动假设下就可得到无人机的横侧向短周 111.021810.4738 (12) 期近似模型为 819 0 -19.9001J mVoB =aY app+(or or -1)r+ 同理可得纵向短周期运动模型为 a aY。 -6.6543 06+ -56,lrg+ aM.。,aM.aM 0B8+3 Ip dpp+ r+ 0.578616g (13) 1-16.9823J 0M6,+0M5, (9) 表2气动导数值 A+1 864 a8R Table 2 Values of aerodynamic derivatives aM。,aM,.aM Ir= 08B+ opp+ r+ 气动导数名称 取值 气动导数名称取值 a r CMp -0.051 Cxz -0.454 aM、 aM. 864 Gua 0.021 CM 0.212 CMeR 0.020 CxA 0.054 纵向短周期近似模型为 Cwa -0.001 Gwg -0.055