飞行器轨迹控制中的气动参数辨识

📚 共计 30 章节
第01章
绪论:气动参数辨识的定义与意义
在飞行器设计中的作用 · 课程总体框架与学习目标
概论导学
第02章
飞行器动力学基础
坐标系定义(地轴系/体轴系/速度轴系)· 欧拉角与四元数 · 六自由度方程
坐标系运动学
第03章
气动模型概述
气动系数与导数 · 线性/非线性模型 · 气动数据库构建思路
建模数据库
第04章
参数辨识的数学基础
概率论与数理统计回顾 · 最小二乘原理 · 极大似然估计
统计估计
第05章
飞行试验设计
激励信号设计(3211信号/扫频)· 试飞科目规划 · 数据采集要求
试飞信号
第06章
数据预处理
野点剔除 · 滤波降噪(低通/带通)· 时间对齐与重采样
滤波清洗
第07章
传感器建模与校准
IMU/空速管/GPS误差模型 · 零偏与标度因子校准
传感器校准
第08章
状态估计与数据融合
卡尔曼滤波入门 · 扩展卡尔曼滤波(EKF)在气动辨识中的应用
EKF融合
第09章
频域辨识方法
傅里叶变换与频谱分析 · 相干函数 · 频域响应辨识
频域FFT
第10章
时域辨识方法
输出误差法(Output Error)· 方程误差法(Equation Error)
时域误差法
第11章
最小二乘辨识
批处理最小二乘 · 递推最小二乘(RLS)· 加权最小二乘
RLS批处理
第12章
极大似然辨识
似然函数构建 · 牛顿-拉夫逊优化 · Cramer-Rao下界
MLECRLB
第13章
气动导数辨识实战(纵向)
纵向气动模型 · 升降舵效率导数Cmδe辨识 · 案例分析
纵向案例
第14章
气动导数辨识实战(横航向)
横航向气动模型 · 副翼/方向舵导数辨识 · 案例分析
横航向案例
第15章
非线性气动辨识
神经网络辨识 · 模糊逻辑辨识 · 支持向量机应用
神经网络SVM
第16章
实时辨识技术
实时递推算法 · 机载实现约束 · 延迟补偿策略
实时机载
第17章
模型验证与确认
交叉验证 · 残差分析 · 预测误差评估
验证残差
第18章
不确定性量化
蒙特卡洛模拟 · 协方差分析 · 置信区间估计
不确定性蒙特卡洛
第19章
风洞数据与飞行数据融合
风洞数据修正 · 缩比效应 · 数据融合方法
风洞融合
第20章
计算流体力学(CFD)辅助辨识
CFD数据降阶 · 代理模型 · 与试飞数据互补
CFD代理模型
第21章
气动参数辨识软件工具
MATLAB/Simulink工具包 · Python开源库(PyAeroID)· 商业软件
工具Python
第22章
案例研究:某型无人机纵向气动辨识
从试飞到模型输出的全流程
无人机全流程
第23章
案例研究:某型战斗机大迎角气动特性辨识
非线性与失速特性建模
战斗机失速
第24章
案例研究:再入飞行器气动辨识
高超声速环境下的特殊挑战
再入高超声速
第25章
辨识中的故障诊断
传感器故障检测 · 数据异常识别 · 鲁棒辨识方法
故障鲁棒
第26章
气动模型在飞行控制中的应用
增益调度控制 · 自适应控制 · 模型预测控制
控制MPC
第27章
飞行仿真与硬件在环测试
辨识模型在仿真中的集成 · HIL测试流程
HIL仿真
第28章
适航与认证中的气动辨识
适航条款要求 · 认证流程 · 文档规范
适航认证
第29章
前沿技术
深度学习在气动辨识中的应用 · 数字孪生 · 在线学习
AI数字孪生
第30章
课程总结与展望
核心知识回顾 · 常见误区 · 未来发展方向与学习资源
总结资源