先进战斗机过失速机动大气数据融合估计方法

杨朝旭，郭毅，雷廷万，李荣冰

1. 中国航空工业成都飞机设计研究所，成都 610091

2. 南京航空航天大学 自动化学院，南京 210016

过失速机动是飞机超出设计包线的非常规机动动作，其内涵是飞机飞行迎角远大于失速迎角后，按控制指令要求，快速改变飞行速度和航向姿态的特殊战术机动。过失速机动也称为“超机动”，其在近距离空战格斗中具有重要意义，是先进战斗机的重要性能标志[1-2]。

多年来，过失速/大迎角飞行问题，包括非线性/非定常空气动力建模[3-4]与参数辨识[5]、推力矢量技术[6-7]、飞推一体化控制[8-10]等，一直是航空界关注的热点和难点问题。西方发达国家多年前开展了X-31、F-18 High Alpha Research Vehicle (HARV)等验证机的研究和飞行试验，美国F-22、F35等四代机和俄罗斯Su-35等先进战斗机都具备了超机动能力，可以在过失速条件下实现多种复杂且有实战意义的机动。从过失速机动技术验证机到具备超机动能力的战斗机，过失速条件下的飞行大气数据传感是一个必须跨越的难题。过失速条件下的飞行大气数据传感技术的重要性不仅体现在大气数据是飞机飞行状态的实时反馈信息，更在于该技术是过失速机动飞行控制理论、方法与技术验证的基准——针对过失速机动所开展的大量飞行力学建模与飞行控制律研究无不以迎角(AOA)、侧滑角(AOS)、总静压、真空速等大气数据能够精确测量为前提。

飞机的飞行大气参数通常由大气数据系统提供，大气数据系统提供的迎角、侧滑角、总压、静压，以及进一步计算得到的马赫数、气压高度、空速等一系列参数是飞机飞行控制与安全飞行的关键参数。……