(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111399084.7 (22)申请日 2021.11.23 (71)申请人 中国直升 机设计研究所 地址 333001 江西省景德镇市航空路6 -8号 (72)发明人 周攀　汪洋　 (74)专利代理 机构 中国航空专利中心 1 1008 代理人 张昕 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) G06F 30/15(2020.01) (54)发明名称 一种用于直升机工程模拟器的实时风场建 模方法 (57)摘要 本发明提供了一种用于直升机工程模拟器 的实时风场建模方法， 包括： 对训练区域风场数 据进行处理， 包括： 对训练区域风场数据的大批 量风场数据进行划分， 得到风场模型数据库； 训 练区域风场数据包括： 基础训练区域风场数据和 典型特征训练区域风场数据； 对影 响直升机工程 模拟器试验效果的典型特殊风场进行建模， 得到 典型特殊风场模型； 根据直升机所在位置， 在风 场模型数据库进行查找直升机周边的流场数据 点， 并通过加权插值得到直升机所在位置处的流 场情况， 从而得到用于直升机工程模拟器的实时 风场模型。 本发 明的技术方案解决了现有主桨毂 中央件的疲 劳试验方式， 难以保证主桨毂中央件 的桨毂中心和支臂对接面的载荷同时满足试验 要求的问题。 权利要求书2页 说明书10页 附图5页 CN 114169228 A 2022.03.11 CN 114169228 A 1.一种用于直升 机工程模拟器的实时风场建模方法， 其特 征在于， 包括： 步骤1， 对训练区域风场数据进行处理， 包括： 对所述训练区域风场数据的大批量风场 数据进行划分， 得到风场模 型数据库； 所述训练 区域风场数据包括： 基础训练 区域风场数据 和典型特征训练区域 风场数据； 步骤2， 对影响直升机工程模拟器试验效果的典型特殊风场进行建模， 得到典型特殊风 场模型； 步骤3， 根据直升机所在位置， 在风场模型数据库进行查找直升机周边的流场数据点， 并通过加权插值得到直升机所在位置处的流场 情况， 从而得到用于直升机工程模拟 器的实 时风场模型。 2.根据权利要求1所述的用于直升机工程模拟器的实时风场建模方法， 其特征在于， 所 述步骤1包括： 步骤11， 建立训练区域三维模型， 根据训练区域三维模型计算出所述训练区域风场数 据作为基础数据库， 所述训练区域 风场数据由多个大文件的数据内容组成； 步骤12， 将每个所述大文件划分成多个小文件， 并在每个小文件中以二进制方式存储 相同大小的风场数据， 由所述多个小文件形成所述风场模型数据库； 其中， 划分小文件的标 准为： 将建立训练区域三维模型时的计算域划分为大小相同的多个小区域， 所述计算域为 长方体， 划分出 的多个小区域分别对应一个小立方体， 并把位于小立方体中的风场数据单 独的存储在一个小 文件中。 3.根据权利要求2所述的用于直升机工程模拟器的实时风场建模方法， 其特征在于， 所 述典型特殊风场模型包括： 紊流模型、 阵风模型、 风切变模型； 且每个典型特殊风场模型包 括以下两种触发模式， 即时触发模式和条件触发模式。 4.根据权利要求3所述的用于直升机工程模拟器的实时风场建模方法， 其特征在于， 所 述步骤2中， 所述紊流模型的建立方式为： 选取德莱顿紊流模型作为紊流模型， 所述紊流模型的传递函数中的流尺度和 紊流强度 是高度的函数， 从而获得不同高度下的紊流尺度和紊流强度； 所述步骤2中， 所述阵风模型的建立方式为： 对待建立的阵风模型的剖面几何形状进行分类， 剖面几何形状的类型包括： 矩形、 梯 形、 三角形、 正弦形和余弦形； 根据直升机工程模拟器的使用需求， 选取至少一种类型的剖面几何形状的组合模型作 为阵风模型； 所述步骤2中， 所述 风切变模型的建立方式为： 根据风切变事故的分析统计， 建立的风切变模型为， 包括逆风/顺风、 侧风、 垂直风及水 平漩涡的全三维微下击暴 流风切变模型。 5.根据权利要求4所述的用于直升机工程模拟器的实时风场建模方法， 其特征在于， 所 述步骤3包括： 步骤31， 根据直升 机所在位置， 确定出空气流场计算 域中该直升 机所在的小区域； 步骤32， 查找到存 储有该小区域中流场数据对应的小 文件； 步骤33， 提取出直升机距离在预设阀值以内的流场数据对应的小 文件中的数据点； 步骤34， 根据所提取数据点分别与直升机的距离， 每个数据点的风速， 加权插值得到直权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114169228 A 2升机所在位置处的流场情况。 6.根据权利要求5所述的用于直升机工程模拟器的实时风场建模方法， 其特征在于， 所 述步骤3通过双线程并行执行， 其中一个线程为定位查找线程， 另一个线程为预先加载线 程； 所述定位查找线程， 用于根据步骤31～步骤34的方式查找得到直升机位置处的流场情 况； 所述预先加载线程， 用于将直升机附近区域的流场数据预先加载到缓存中， 从而在直 升机下次改变位置后， 使得定位查找线程直接从缓存中进行定位查找， 得到直升机当前位 置处的流场情况。 7.根据权利要求6所述的用于直升机工程模拟器的实时风场建模方法， 其特征在于， 还 包括： 步骤4， 对实时风场模型进行 数据管理和调度， 包括： 数据传输和模型控制。 8.根据权利要求7 所述的用于直升 机工程模拟器的实时风场建模方法， 其特 征在于， 所述数据传输是指： 所述实时风场模型对外进行 数据交互； 所述模型控制是指： 所述实时风场模型内部模型控制及数据交互， 并且可接收外部控 制命令。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114169228 A 3