主要内容gydF4y2Ba

冯·卡门风湍流模型(连续)gydF4y2Ba

用冯Kármán速度谱产生连续的风乱流gydF4y2Ba

  • 库:gydF4y2Ba
  • 航空航天区块/环境/风能gydF4y2Ba

  • 冯卡门风乱流模型(连续)块gydF4y2Ba

描述gydF4y2Ba

的gydF4y2Ba冯Kármán风乱流模型(连续)gydF4y2Bablock使用Von Kármán谱表示,通过通过适当的形成滤波器传递带限白噪声,为航空航天模型添加湍流。该模块实现了军事规范MIL-F-8785C和军事手册MIL-HDBK-1797中的数学表示。有关更多信息,请参见gydF4y2Ba算法gydF4y2Ba.gydF4y2Ba

限制gydF4y2Ba

  • 冻结湍流场假设对于平均风速的情况是有效的。gydF4y2Ba

  • 均方根湍流速度或强度相对于飞机的地面速度较小。gydF4y2Ba

  • 湍流模型描述了晴空湍流的所有条件的平均值,因为以下因素没有纳入模型:gydF4y2Ba

    • 地形粗糙度gydF4y2Ba

    • 递减率gydF4y2Ba

    • 风剪gydF4y2Ba

    • 平均风速gydF4y2Ba

    • 其他气象类别(海拔除外)gydF4y2Ba

港口gydF4y2Ba

输入gydF4y2Ba

全部展开gydF4y2Ba

高度,以选定单位为标量指定。gydF4y2Ba

数据类型:gydF4y2Ba双gydF4y2Ba

飞机速度,以选定的单位指定为标量。gydF4y2Ba

数据类型:gydF4y2Ba双gydF4y2Ba

方向余弦矩阵,指定为3 × 3矩阵,表示平面地球坐标到固定轴坐标。gydF4y2Ba

数据类型:gydF4y2Ba双gydF4y2Ba

输出gydF4y2Ba

全部展开gydF4y2Ba

湍流速度,作为在同一体坐标参考中的三元素矢量返回gydF4y2Ba扩张型心肌病gydF4y2Ba输入,以指定的单位。gydF4y2Ba

数据类型:gydF4y2Ba双gydF4y2Ba

湍流角速率,指定为三元素矢量,单位为弧度/秒。gydF4y2Ba

数据类型:gydF4y2Ba双gydF4y2Ba

参数gydF4y2Ba

全部展开gydF4y2Ba

由乱流引起的风速单位,指定为:gydF4y2Ba

单位gydF4y2Ba 风速gydF4y2Ba 高度gydF4y2Ba 空气速度gydF4y2Ba
度量(MKS)gydF4y2Ba 米/秒gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 米/秒gydF4y2Ba
中文(速度单位:ft/s)gydF4y2Ba 英尺/秒gydF4y2Ba 脚gydF4y2Ba 英尺/秒gydF4y2Ba
英语(卡丁车速度)gydF4y2Ba 结gydF4y2Ba 脚gydF4y2Ba 结gydF4y2Ba

编程使用gydF4y2Ba

块参数gydF4y2Ba:gydF4y2Ba单位gydF4y2Ba
类型gydF4y2Ba:字符向量gydF4y2Ba
值gydF4y2Ba:gydF4y2Ba“度量(MKS)”gydF4y2Ba|gydF4y2Ba英语(速度单位:ft/s)gydF4y2Ba|gydF4y2Ba英语(卡丁车速度)gydF4y2Ba
默认的gydF4y2Ba:gydF4y2Ba“度量(MKS)”gydF4y2Ba

军事参考,它影响横向和垂直方向湍流尺度长度的应用,具体为gydF4y2Bamil - f - 8785 - cgydF4y2Ba,gydF4y2Bamil - hdbk - 1797gydF4y2Ba,或gydF4y2Bamil - hdbk - 1797 bgydF4y2Ba.gydF4y2Ba

编程使用gydF4y2Ba

块参数gydF4y2Ba:gydF4y2Ba规范gydF4y2Ba
类型gydF4y2Ba:字符向量gydF4y2Ba
值gydF4y2Ba:gydF4y2Ba“mil - f - 8785 - c”gydF4y2Ba|gydF4y2Ba“mil - hdbk - 1797”gydF4y2Ba|gydF4y2Ba“mil - hdbk - 1797 - b”gydF4y2Ba
默认的gydF4y2Ba:gydF4y2Ba“mil - f - 8785 - c”gydF4y2Ba

风的湍流模型,具体为:gydF4y2Ba

连续冯·卡门(+q -r)gydF4y2Ba

使用连续表示的冯Kármán速度光谱与正垂直和负横向角速率谱。gydF4y2Ba

连续冯卡门(+q +r)gydF4y2Ba

使用连续表示的冯Kármán速度光谱与正垂直和横向角速率谱。gydF4y2Ba

连续冯卡门(-q +r)gydF4y2Ba

使用连续表示的冯Kármán速度谱与负垂直和正横向角速率谱。gydF4y2Ba

连续Dryden (+q -r)gydF4y2Ba

用垂直角速率谱和横向角速率谱连续表示德莱顿速度谱。gydF4y2Ba

连续Dryden (+q +r)gydF4y2Ba

使用垂直和横向角速率谱的连续表示德莱顿速度谱。gydF4y2Ba

连续Dryden (-q +r)gydF4y2Ba

用垂直角速率谱为负和横向角速率谱为正的连续表示德莱顿速度谱。gydF4y2Ba

离散Dryden (+q -r)gydF4y2Ba

使用离散表示的德莱顿速度谱与正垂直和负横向角速率谱。gydF4y2Ba

离散Dryden (+q +r)gydF4y2Ba

使用离散表示的德莱顿速度谱与正垂直和横向角速率谱。gydF4y2Ba

离散Dryden (-q +r)gydF4y2Ba

使用离散表示的德莱顿速度谱与负垂直和正横向角速率谱。gydF4y2Ba

连续冯Kármán的选择符合传递函数的描述。gydF4y2Ba

编程使用gydF4y2Ba

块参数gydF4y2Ba:gydF4y2Ba模型gydF4y2Ba
类型gydF4y2Ba:字符向量gydF4y2Ba
值gydF4y2Ba:gydF4y2Ba连续冯·卡门(+q +r)gydF4y2Ba|gydF4y2Ba连续冯·卡门(-q +r)gydF4y2Ba|gydF4y2Ba'Continuous Dryden (+q -r)'gydF4y2Ba|gydF4y2Ba“连续德莱顿(+q +r)”gydF4y2Ba|gydF4y2Ba连续德莱顿(-q +r)gydF4y2Ba|gydF4y2Ba离散Dryden (+q -r)gydF4y2Ba|gydF4y2Ba离散Dryden (+q +r)gydF4y2Ba|gydF4y2Ba离散Dryden (-q +r)gydF4y2Ba
默认的gydF4y2Ba:gydF4y2Ba连续冯·卡门(+q +r)gydF4y2Ba

在20英尺(6米)高度测量的风速,指定为实际标量,为低空湍流模型提供强度。gydF4y2Ba

编程使用gydF4y2Ba

块参数gydF4y2Ba:gydF4y2BaW20gydF4y2Ba
类型gydF4y2Ba:字符向量gydF4y2Ba
值gydF4y2Ba:实标量gydF4y2Ba
默认的gydF4y2Ba:gydF4y2Ba“15”gydF4y2Ba

在20英尺(6米)高度测量的风向,指定为实际标量,这是一个角度,以帮助将低空湍流模型转换为身体坐标。gydF4y2Ba

编程使用gydF4y2Ba

块参数gydF4y2Ba:gydF4y2BaWdeggydF4y2Ba
类型gydF4y2Ba:字符向量gydF4y2Ba
值gydF4y2Ba:实标量gydF4y2Ba
默认的gydF4y2Ba:gydF4y2Ba' 0 'gydF4y2Ba

湍流强度被超过的概率,指定为gydF4y2Ba10^-2 -光gydF4y2Ba,gydF4y2Ba10 ^ 1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba2 x10 ^ 1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba10^-3 -中等gydF4y2Ba,gydF4y2Ba10 ^ 4gydF4y2Ba,gydF4y2Ba10^-5 -严重gydF4y2Ba,或gydF4y2Ba10 ^ 6gydF4y2Ba.在2000英尺以上,湍流强度由一个查找表确定,该表给出了湍流强度作为高度的函数和湍流强度被超过的概率。gydF4y2Ba

编程使用gydF4y2Ba

块参数gydF4y2Ba:gydF4y2BaTurbProbgydF4y2Ba
类型gydF4y2Ba:字符向量gydF4y2Ba
值gydF4y2Ba:gydF4y2Ba“2 x10 ^ 1”gydF4y2Ba|gydF4y2Ba“10 ^ 1”gydF4y2Ba|gydF4y2Ba'10^-2 - Light'gydF4y2Ba|gydF4y2Ba“10^ 3 -中等”gydF4y2Ba|gydF4y2Ba“10 ^ 4”gydF4y2Ba|gydF4y2Ba10^-5 -严重gydF4y2Ba|gydF4y2Ba“10 ^ 6”gydF4y2Ba
默认的gydF4y2Ba:gydF4y2Ba'10^-2 - Light'gydF4y2Ba

湍流尺度长度超过2000英尺,指定为实际标量。这个长度假设为常数。gydF4y2Ba

从军事规范来看,建议将1750英尺作为德莱顿光谱的纵向湍流尺度长度。gydF4y2Ba

请注意gydF4y2Ba

交替尺度长度值改变功率谱密度渐近线和阵风负荷。gydF4y2Ba

编程使用gydF4y2Ba

块参数gydF4y2Ba:gydF4y2BaL_highgydF4y2Ba
类型gydF4y2Ba:字符向量gydF4y2Ba
值gydF4y2Ba:实标量gydF4y2Ba
默认的gydF4y2Ba:gydF4y2Ba“762”gydF4y2Ba

翼展,指定为实标量,在计算角速率上的湍流时需要。gydF4y2Ba

编程使用gydF4y2Ba

块参数gydF4y2Ba:gydF4y2Ba翼展gydF4y2Ba
类型gydF4y2Ba:字符向量gydF4y2Ba
值gydF4y2Ba:实标量gydF4y2Ba
默认的gydF4y2Ba:gydF4y2Ba“十”gydF4y2Ba

噪声采样时间,指定为实标量,在此时间内产生单位方差白噪声信号。gydF4y2Ba

编程使用gydF4y2Ba

块参数gydF4y2Ba:gydF4y2BatsgydF4y2Ba
类型gydF4y2Ba:字符向量gydF4y2Ba
值gydF4y2Ba:实标量gydF4y2Ba
默认的gydF4y2Ba:gydF4y2Ba“0.1”gydF4y2Ba

随机噪声种子,指定为四元矢量,用于生成湍流信号,三个速度分量各一个,滚转率各一个:gydF4y2Ba

俯仰角和偏航角速度上的湍流是基于垂直和横向速度整形滤波器输出的进一步整形。gydF4y2Ba

编程使用gydF4y2Ba

块参数gydF4y2Ba:gydF4y2Ba种子gydF4y2Ba
类型gydF4y2Ba:字符向量gydF4y2Ba
值gydF4y2Ba:四元向量gydF4y2Ba
默认的gydF4y2Ba:gydF4y2Ba“[23341 23342 23343 23344]”gydF4y2Ba

要生成乱流信号,请选中此复选框。gydF4y2Ba

编程使用gydF4y2Ba

块参数gydF4y2Ba:gydF4y2BaT_ongydF4y2Ba
类型gydF4y2Ba:字符向量gydF4y2Ba
值gydF4y2Ba:gydF4y2Ba“上”gydF4y2Ba|gydF4y2Ba“关闭”gydF4y2Ba
默认的gydF4y2Ba:gydF4y2Ba“上”gydF4y2Ba

算法gydF4y2Ba

全部展开gydF4y2Ba

根据军事文献,湍流是一个由速度谱定义的随机过程。对于以一定速度飞行的飞机gydF4y2BaVgydF4y2Ba通过一个冻结湍流场,空间频率为Ω弧度/米,圆形频率gydF4y2BaωgydF4y2Ba是通过乘以gydF4y2BaVgydF4y2BaΩ。组分谱函数如下表所示:gydF4y2Ba

mil - f - 8785 - cgydF4y2Ba mil - hdbk - 1797gydF4y2Ba
纵向gydF4y2Ba

ΦgydF4y2Ba ugydF4y2Ba (gydF4y2Ba ωgydF4y2Ba )gydF4y2Ba

2gydF4y2Ba σgydF4y2Ba ugydF4y2Ba 2gydF4y2Ba lgydF4y2Ba ugydF4y2Ba πgydF4y2Ba VgydF4y2Ba ⋅gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba [gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba +gydF4y2Ba (gydF4y2Ba 1.339gydF4y2Ba lgydF4y2Ba ugydF4y2Ba ωgydF4y2Ba VgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ]gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba

2gydF4y2Ba σgydF4y2Ba ugydF4y2Ba 2gydF4y2Ba lgydF4y2Ba ugydF4y2Ba πgydF4y2Ba VgydF4y2Ba ⋅gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba [gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba +gydF4y2Ba (gydF4y2Ba 1.339gydF4y2Ba lgydF4y2Ba ugydF4y2Ba ωgydF4y2Ba VgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ]gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba

ΦgydF4y2Ba pgydF4y2Ba (gydF4y2Ba ωgydF4y2Ba )gydF4y2Ba

σgydF4y2Ba wgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba VgydF4y2Ba lgydF4y2Ba wgydF4y2Ba ⋅gydF4y2Ba 0.8gydF4y2Ba (gydF4y2Ba πgydF4y2Ba lgydF4y2Ba wgydF4y2Ba 4gydF4y2Ba bgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 3.gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba +gydF4y2Ba (gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba bgydF4y2Ba ωgydF4y2Ba πgydF4y2Ba VgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba

σgydF4y2Ba wgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba VgydF4y2Ba lgydF4y2Ba wgydF4y2Ba ⋅gydF4y2Ba 0.8gydF4y2Ba (gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba πgydF4y2Ba lgydF4y2Ba wgydF4y2Ba 4gydF4y2Ba bgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 3.gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba +gydF4y2Ba (gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba bgydF4y2Ba ωgydF4y2Ba πgydF4y2Ba VgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba

横向gydF4y2Ba

ΦgydF4y2Ba vgydF4y2Ba (gydF4y2Ba ωgydF4y2Ba )gydF4y2Ba

σgydF4y2Ba vgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba lgydF4y2Ba vgydF4y2Ba πgydF4y2Ba VgydF4y2Ba ⋅gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 8gydF4y2Ba 3.gydF4y2Ba (gydF4y2Ba 1.339gydF4y2Ba lgydF4y2Ba vgydF4y2Ba ωgydF4y2Ba VgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba [gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba +gydF4y2Ba (gydF4y2Ba 1.339gydF4y2Ba lgydF4y2Ba vgydF4y2Ba ωgydF4y2Ba VgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ]gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba

2gydF4y2Ba σgydF4y2Ba vgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba lgydF4y2Ba vgydF4y2Ba πgydF4y2Ba VgydF4y2Ba ⋅gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 8gydF4y2Ba 3.gydF4y2Ba (gydF4y2Ba 2.678gydF4y2Ba lgydF4y2Ba vgydF4y2Ba ωgydF4y2Ba VgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba [gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba +gydF4y2Ba (gydF4y2Ba 2.678gydF4y2Ba lgydF4y2Ba vgydF4y2Ba ωgydF4y2Ba VgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ]gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba

ΦgydF4y2Ba rgydF4y2Ba (gydF4y2Ba ωgydF4y2Ba )gydF4y2Ba

∓gydF4y2Ba (gydF4y2Ba ωgydF4y2Ba VgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba +gydF4y2Ba (gydF4y2Ba 3.gydF4y2Ba bgydF4y2Ba ωgydF4y2Ba πgydF4y2Ba VgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ⋅gydF4y2Ba ΦgydF4y2Ba vgydF4y2Ba (gydF4y2Ba ωgydF4y2Ba )gydF4y2Ba

∓gydF4y2Ba (gydF4y2Ba ωgydF4y2Ba VgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba +gydF4y2Ba (gydF4y2Ba 3.gydF4y2Ba bgydF4y2Ba ωgydF4y2Ba πgydF4y2Ba VgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ⋅gydF4y2Ba ΦgydF4y2Ba vgydF4y2Ba (gydF4y2Ba ωgydF4y2Ba )gydF4y2Ba

垂直gydF4y2Ba

ΦgydF4y2Ba wgydF4y2Ba (gydF4y2Ba ωgydF4y2Ba )gydF4y2Ba

σgydF4y2Ba wgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba lgydF4y2Ba wgydF4y2Ba πgydF4y2Ba VgydF4y2Ba ⋅gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 8gydF4y2Ba 3.gydF4y2Ba (gydF4y2Ba 1.339gydF4y2Ba lgydF4y2Ba wgydF4y2Ba ωgydF4y2Ba VgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba [gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba +gydF4y2Ba (gydF4y2Ba 1.339gydF4y2Ba lgydF4y2Ba wgydF4y2Ba ωgydF4y2Ba VgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ]gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba

2gydF4y2Ba σgydF4y2Ba wgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba lgydF4y2Ba wgydF4y2Ba πgydF4y2Ba VgydF4y2Ba ⋅gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 8gydF4y2Ba 3.gydF4y2Ba (gydF4y2Ba 2.678gydF4y2Ba lgydF4y2Ba wgydF4y2Ba ωgydF4y2Ba VgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba [gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba +gydF4y2Ba (gydF4y2Ba 2.678gydF4y2Ba lgydF4y2Ba wgydF4y2Ba ωgydF4y2Ba VgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ]gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba

ΦgydF4y2Ba 问gydF4y2Ba (gydF4y2Ba ωgydF4y2Ba )gydF4y2Ba

±gydF4y2Ba (gydF4y2Ba ωgydF4y2Ba VgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba +gydF4y2Ba (gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba bgydF4y2Ba ωgydF4y2Ba πgydF4y2Ba VgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ⋅gydF4y2Ba ΦgydF4y2Ba wgydF4y2Ba (gydF4y2Ba ωgydF4y2Ba )gydF4y2Ba

±gydF4y2Ba (gydF4y2Ba ωgydF4y2Ba VgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba +gydF4y2Ba (gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba bgydF4y2Ba ωgydF4y2Ba πgydF4y2Ba VgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba ⋅gydF4y2Ba ΦgydF4y2Ba wgydF4y2Ba (gydF4y2Ba ωgydF4y2Ba )gydF4y2Ba

的变量gydF4y2BabgydF4y2Ba表示飞机翼展。的变量gydF4y2BalgydF4y2BaugydF4y2Ba,我gydF4y2BavgydF4y2Ba,我gydF4y2BawgydF4y2Ba表示湍流尺度长度。的变量gydF4y2BaσgydF4y2BaugydF4y2Ba,σgydF4y2BavgydF4y2Ba,σgydF4y2BawgydF4y2Ba表示湍流强度:gydF4y2Ba

湍流角速率的谱密度定义在文献中定义为三种变化,如下表所示:gydF4y2Ba

pgydF4y2Ba ggydF4y2Ba =gydF4y2Ba ∂gydF4y2Ba wgydF4y2Ba ggydF4y2Ba ∂gydF4y2Ba ygydF4y2Ba

问gydF4y2Ba ggydF4y2Ba =gydF4y2Ba ∂gydF4y2Ba wgydF4y2Ba ggydF4y2Ba ∂gydF4y2Ba xgydF4y2Ba

rgydF4y2Ba ggydF4y2Ba =gydF4y2Ba −gydF4y2Ba ∂gydF4y2Ba vgydF4y2Ba ggydF4y2Ba ∂gydF4y2Ba xgydF4y2Ba

pgydF4y2Ba ggydF4y2Ba =gydF4y2Ba ∂gydF4y2Ba wgydF4y2Ba ggydF4y2Ba ∂gydF4y2Ba ygydF4y2Ba

问gydF4y2Ba ggydF4y2Ba =gydF4y2Ba ∂gydF4y2Ba wgydF4y2Ba ggydF4y2Ba ∂gydF4y2Ba xgydF4y2Ba

rgydF4y2Ba ggydF4y2Ba =gydF4y2Ba ∂gydF4y2Ba vgydF4y2Ba ggydF4y2Ba ∂gydF4y2Ba xgydF4y2Ba

pgydF4y2Ba ggydF4y2Ba =gydF4y2Ba −gydF4y2Ba ∂gydF4y2Ba wgydF4y2Ba ggydF4y2Ba ∂gydF4y2Ba ygydF4y2Ba

问gydF4y2Ba ggydF4y2Ba =gydF4y2Ba −gydF4y2Ba ∂gydF4y2Ba wgydF4y2Ba ggydF4y2Ba ∂gydF4y2Ba xgydF4y2Ba

rgydF4y2Ba ggydF4y2Ba =gydF4y2Ba ∂gydF4y2Ba vgydF4y2Ba ggydF4y2Ba ∂gydF4y2Ba xgydF4y2Ba

这些变化仅影响垂直(gydF4y2Ba问gydF4y2BaggydF4y2Ba)及横向(gydF4y2BargydF4y2BaggydF4y2Ba)湍流角速率。gydF4y2Ba

记住纵向湍流角速率谱,ФgydF4y2BapgydF4y2Ba(gydF4y2BaωgydF4y2Ba),为有理函数。有理函数是由曲线拟合一个复杂的代数函数,而不是垂直湍流速度谱,ФgydF4y2BawgydF4y2Ba(gydF4y2BaωgydF4y2Ba),乘以一个比例因子。由于湍流角速率谱对飞机阵风响应的贡献小于湍流速度谱,这可能解释了它们定义的差异。gydF4y2Ba

这些变化导致了以下垂直和横向湍流角速率谱的组合。gydF4y2Ba

垂直gydF4y2Ba 横向gydF4y2Ba

ФgydF4y2Ba问gydF4y2Ba(gydF4y2BaωgydF4y2Ba)gydF4y2Ba

ФgydF4y2Ba问gydF4y2Ba(gydF4y2BaωgydF4y2Ba)gydF4y2Ba

−ФgydF4y2Ba问gydF4y2Ba(gydF4y2BaωgydF4y2Ba)gydF4y2Ba

−ФgydF4y2BargydF4y2Ba(gydF4y2BaωgydF4y2Ba)gydF4y2Ba

ФgydF4y2BargydF4y2Ba(gydF4y2BaωgydF4y2Ba)gydF4y2Ba

ФgydF4y2BargydF4y2Ba(gydF4y2BaωgydF4y2Ba)gydF4y2Ba

为了产生具有正确特征的信号,一个单位方差,带限白噪声信号通过形成滤波器。形成滤波器是在小于50弧度的归一化频率范围内有效的Von Kármán速度谱的近似值。这些过滤器可以在军事手册MIL-HDBK-1797和Ly和Chan的参考资料中找到。gydF4y2Ba

下面两个表显示了传递函数。gydF4y2Ba

mil - f - 8785 - cgydF4y2Ba
纵向gydF4y2Ba

HgydF4y2Ba ugydF4y2Ba (gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba )gydF4y2Ba

σgydF4y2Ba ugydF4y2Ba 2gydF4y2Ba πgydF4y2Ba ⋅gydF4y2Ba lgydF4y2Ba ugydF4y2Ba VgydF4y2Ba (gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 0.25gydF4y2Ba lgydF4y2Ba ugydF4y2Ba VgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba )gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 1.357gydF4y2Ba lgydF4y2Ba ugydF4y2Ba VgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 0.1987gydF4y2Ba (gydF4y2Ba lgydF4y2Ba ugydF4y2Ba VgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba

HgydF4y2Ba pgydF4y2Ba (gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba )gydF4y2Ba

σgydF4y2Ba wgydF4y2Ba 0.8gydF4y2Ba VgydF4y2Ba ⋅gydF4y2Ba (gydF4y2Ba πgydF4y2Ba 4gydF4y2Ba bgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba lgydF4y2Ba wgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 3.gydF4y2Ba (gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba +gydF4y2Ba (gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba bgydF4y2Ba πgydF4y2Ba VgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba )gydF4y2Ba

横向gydF4y2Ba

HgydF4y2Ba vgydF4y2Ba (gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba )gydF4y2Ba

σgydF4y2Ba vgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba πgydF4y2Ba ⋅gydF4y2Ba lgydF4y2Ba vgydF4y2Ba VgydF4y2Ba (gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 2.7478gydF4y2Ba lgydF4y2Ba vgydF4y2Ba VgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 0.3398gydF4y2Ba (gydF4y2Ba lgydF4y2Ba vgydF4y2Ba VgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba )gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 2.9958gydF4y2Ba lgydF4y2Ba vgydF4y2Ba VgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 1.9754gydF4y2Ba (gydF4y2Ba lgydF4y2Ba vgydF4y2Ba VgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 0.1539gydF4y2Ba (gydF4y2Ba lgydF4y2Ba vgydF4y2Ba VgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 3.gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 3.gydF4y2Ba

HgydF4y2Ba rgydF4y2Ba (gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba )gydF4y2Ba

∓gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba VgydF4y2Ba (gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba +gydF4y2Ba (gydF4y2Ba 3.gydF4y2Ba bgydF4y2Ba πgydF4y2Ba VgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba )gydF4y2Ba ⋅gydF4y2Ba HgydF4y2Ba vgydF4y2Ba (gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba )gydF4y2Ba

垂直gydF4y2Ba

HgydF4y2Ba wgydF4y2Ba (gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba )gydF4y2Ba

σgydF4y2Ba wgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba πgydF4y2Ba ⋅gydF4y2Ba lgydF4y2Ba wgydF4y2Ba VgydF4y2Ba (gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 2.7478gydF4y2Ba lgydF4y2Ba wgydF4y2Ba VgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 0.3398gydF4y2Ba (gydF4y2Ba lgydF4y2Ba wgydF4y2Ba VgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba )gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 2.9958gydF4y2Ba lgydF4y2Ba wgydF4y2Ba VgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 1.9754gydF4y2Ba (gydF4y2Ba lgydF4y2Ba wgydF4y2Ba VgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 0.1539gydF4y2Ba (gydF4y2Ba lgydF4y2Ba wgydF4y2Ba VgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 3.gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 3.gydF4y2Ba

HgydF4y2Ba 问gydF4y2Ba (gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba )gydF4y2Ba

±gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba VgydF4y2Ba (gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba +gydF4y2Ba (gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba bgydF4y2Ba πgydF4y2Ba VgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba )gydF4y2Ba ⋅gydF4y2Ba HgydF4y2Ba wgydF4y2Ba (gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba )gydF4y2Ba

mil - hdbk - 1797gydF4y2Ba
纵向gydF4y2Ba

HgydF4y2Ba ugydF4y2Ba (gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba )gydF4y2Ba

σgydF4y2Ba ugydF4y2Ba 2gydF4y2Ba πgydF4y2Ba ⋅gydF4y2Ba lgydF4y2Ba ugydF4y2Ba VgydF4y2Ba (gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 0.25gydF4y2Ba lgydF4y2Ba ugydF4y2Ba VgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba )gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 1.357gydF4y2Ba lgydF4y2Ba ugydF4y2Ba VgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 0.1987gydF4y2Ba (gydF4y2Ba lgydF4y2Ba ugydF4y2Ba VgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba

HgydF4y2Ba pgydF4y2Ba (gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba )gydF4y2Ba

σgydF4y2Ba wgydF4y2Ba 0.8gydF4y2Ba VgydF4y2Ba ⋅gydF4y2Ba (gydF4y2Ba πgydF4y2Ba 4gydF4y2Ba bgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba (gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba lgydF4y2Ba wgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 3.gydF4y2Ba (gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba +gydF4y2Ba (gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba bgydF4y2Ba πgydF4y2Ba VgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba )gydF4y2Ba

横向gydF4y2Ba

HgydF4y2Ba vgydF4y2Ba (gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba )gydF4y2Ba

σgydF4y2Ba vgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba πgydF4y2Ba ⋅gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba lgydF4y2Ba vgydF4y2Ba VgydF4y2Ba (gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 2.7478gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba lgydF4y2Ba vgydF4y2Ba VgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 0.3398gydF4y2Ba (gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba lgydF4y2Ba vgydF4y2Ba VgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba )gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 2.9958gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba lgydF4y2Ba vgydF4y2Ba VgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 1.9754gydF4y2Ba (gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba lgydF4y2Ba vgydF4y2Ba VgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 0.1539gydF4y2Ba (gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba lgydF4y2Ba vgydF4y2Ba VgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 3.gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 3.gydF4y2Ba

HgydF4y2Ba rgydF4y2Ba (gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba )gydF4y2Ba

∓gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba VgydF4y2Ba (gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba +gydF4y2Ba (gydF4y2Ba 3.gydF4y2Ba bgydF4y2Ba πgydF4y2Ba VgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba )gydF4y2Ba ⋅gydF4y2Ba HgydF4y2Ba vgydF4y2Ba (gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba )gydF4y2Ba

垂直gydF4y2Ba

HgydF4y2Ba wgydF4y2Ba (gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba )gydF4y2Ba

σgydF4y2Ba wgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba πgydF4y2Ba ⋅gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba lgydF4y2Ba wgydF4y2Ba VgydF4y2Ba (gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 2.7478gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba lgydF4y2Ba wgydF4y2Ba VgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 0.3398gydF4y2Ba (gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba lgydF4y2Ba wgydF4y2Ba VgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba )gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 2.9958gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba lgydF4y2Ba wgydF4y2Ba VgydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 1.9754gydF4y2Ba (gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba lgydF4y2Ba wgydF4y2Ba VgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba +gydF4y2Ba 0.1539gydF4y2Ba (gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba lgydF4y2Ba wgydF4y2Ba VgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 3.gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba 3.gydF4y2Ba

HgydF4y2Ba 问gydF4y2Ba (gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba )gydF4y2Ba

±gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba VgydF4y2Ba (gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba +gydF4y2Ba (gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba bgydF4y2Ba πgydF4y2Ba VgydF4y2Ba )gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba )gydF4y2Ba ⋅gydF4y2Ba HgydF4y2Ba wgydF4y2Ba (gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba )gydF4y2Ba

湍流尺度分为两个不同的区域,其长度和强度是高度的函数。gydF4y2Ba

请注意gydF4y2Ba

计算湍流尺度长度后得到相同的传递函数。湍流尺度长度和湍流传递函数的差异平衡了偏移量。gydF4y2Ba

参考文献gydF4y2Ba

[1]美国军事手册MIL-HDBK-1797, 1997年12月19日。gydF4y2Ba

美国军用规格MIL-F-8785C, 1980年11月5日。gydF4y2Ba

查克,查尔斯,T.P.尼尔,T.M.哈里斯,弗朗西斯E.普里查德和罗伯特J.伍德科克。MIL-F-8785B(ASG)的背景信息和用户指南,“军用规范-有人驾驶飞机的飞行质量”,AD869856。布法罗,纽约州:康奈尔航空实验室,1969年8月。gydF4y2Ba

[4]弗雷德里克·M·霍布利特,gydF4y2Ba飞机上的阵风载荷:概念与应用gydF4y2Ba.美国航空协会教育系列,1988年。gydF4y2Ba

Ly, U.和Y. Chan。飞机阵风协方差矩阵的时域计算。AIAA Paper 80-1615。1980年8月11-13日,马萨诸塞州丹佛斯,在大气飞行力学会议上发表。gydF4y2Ba

[6] McRuer, Duane, Irving Ashkenas和Dunstan Graham。gydF4y2Ba飞机动力学与自动控制“,gydF4y2Ba.普林斯顿:普林斯顿大学出版社,1990年7月。gydF4y2Ba

大卫·j·穆尔豪斯,罗伯特·j·伍德科克。MIL-F-8785C的背景信息和用户指南,“军用规格-有人驾驶飞机的飞行质量”。ADA119421。飞行动力实验室,1982年7月。gydF4y2Ba

麦克法兰,R。NASA-Ames飞行模拟的标准运动学模型美国国家航空航天局cr - 2497。计算机科学公司,1975年1月。gydF4y2Ba

[9]塔图姆、弗兰克·B、斯蒂芬·r·史密斯和乔治·h·费希特尔。“大气湍流阵风和阵风梯度的模拟”,AIAA论文81-0300。航空航天科学会议,密苏里州圣路易斯,1981年1月12日至15日。gydF4y2Ba

耶格尔,杰西。F18-HARV仿真湍流模型的实现和测试NASA cr - 1998 - 206937。弗吉尼亚州汉普顿:洛克希德·马丁工程与科学公司,1998年3月。gydF4y2Ba

扩展功能gydF4y2Ba

C/ c++代码生成gydF4y2Ba
使用Simulink®Coder™生成C和c++代码。万博1manbetxgydF4y2Ba

在R2006b中引入gydF4y2Ba