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龙图腾网获悉北京空天技术研究所申请的专利一种高速风洞虚拟飞行试验控制相似性准则确定方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119827102B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-09发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411807373.X，技术领域涉及：G01M9/08；该发明授权一种高速风洞虚拟飞行试验控制相似性准则确定方法是由关成启;周冠群;查旭;赵成泽;杨雨宸设计研发完成，并于2024-12-10向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种高速风洞虚拟飞行试验控制相似性准则确定方法在说明书摘要公布了：本发明提供一种高速风洞虚拟飞行试验控制相似性准则确定方法，分别对虚拟飞行的开环和闭环运动相似性进行分析；对虚拟飞行的闭环运动相似性进行分析时，先对状态反馈控制结构进行标准化变换，然后对进行标准化后的状态反馈控制结构的控制参数进行相似变换，控制参数为反馈增益；最后，通过风洞虚拟飞行对飞行器的闭环控制时域响应特性和频域特性，即稳定裕度进行分析，确定缩比飞行器与真实飞行器闭环控制的时域和频域特性相似分析准则。本发明适用于高速风洞虚拟飞行试验，在满足一定相似性准则的条件下，通过风洞虚拟飞行试验中缩比飞行器的开环闭环动力学响应及控制特性，实现对真实飞行器的开环闭环动力学响应及控制特性的拟真。

本发明授权一种高速风洞虚拟飞行试验控制相似性准则确定方法在权利要求书中公布了：1.一种高速风洞虚拟飞行试验控制相似性准则确定方法，其特征在于，该方法为： 第一步：确定缩比飞行器和真实飞行器之间相似量纲关系； 第二步：对虚拟飞行的开环运动相似性进行分析：通过风洞虚拟飞行对飞行器的开环动力学时域响应特性和频域传递函数特性进行分析，确定缩比飞行器与真实飞行器开环运动的时域和频域特性相似分析准则； 第三步：对虚拟飞行的闭环运动相似性进行分析： 步骤3-1，对状态反馈控制结构进行标准化变换； 步骤3-2，对步骤3-1进行标准化后的状态反馈控制结构的控制参数进行相似变换，控制参数为反馈增益； 步骤3-3，通过风洞虚拟飞行对飞行器的闭环控制时域响应特性和频域特性，即稳定裕度进行分析，确定缩比飞行器与真实飞行器闭环控制的时域和频域特性相似分析准则； 在第二步中，在对飞行器的开环动力学时域响应特性和频域传递函数特性进行分析之前，对真实飞行器的开环动力学系统进行简化，将其转化为如下状态空间表达式： 其中，A1为状态矩阵，B1为输入矩阵，C1为输出矩阵，D1为前馈矩阵；状态量x1＝[x11,…x1n]T∈Rn、输入量u1＝[u11,…u1m]T∈Rm、输出量y1＝[y11,…y1p]T∈Rp；Rn表示n维矢量； 第二步的具体过程如下： 对于该真实飞行器的开环动力学系统，即真实系统对应的缩比飞行器的开环动力学系统，即缩比系统，缩比系统的状态量、输入量、输出量分别记作x2、u2、y2；根据第一步的量纲关系，分别计算状态量、输入量和输出量矢量的相似比例系数矩阵：kx、ku、ky，则真实系统和缩比系统之间满足如下相似准则： 1开环控制时域特性相似分析准则：令真实飞行器的初始时刻为t20，缩比飞行器的初始时刻为t10，假设在初始时刻t20＝t10＝0，则缩比飞行器的初始运动状态满足相似比例关系x2t20＝kxx1t10，若后续所有对应时刻t2＝ktt1，外界输入满足相似关系u2t2＝kuu1t1，则后续任意对应时刻缩比飞行器的时域响均满足如下相似关系： 因此，式3即为开环控制时域特性相似分析准则，通过应用该式3确定的准则，可根据缩比飞行器风洞虚拟飞行试验开环动力学响应，逆推真实飞行器的开环动力学响应特性； 2开环控制频域特性相似分析准则：对于形如式2所示的真实飞行器的开环动力学系统，在单输入单输出情况下可写成如下的传递函数形式： 其中，K′为传递函数增益，q和w均为阶数，zj为传递函数的零点，pi为传递函数的极点，a1、…、aw-1、aw和b1、…、bq-1、bq均为参数值，s表示微分方程经过拉布拉斯变换后的副变量； 则该真实飞行器的开环动力学系统对应的缩比系统的传递函数具有如下形式： 其中，为角速度比例系数kω的w-q次方； 缩比系统在真实系统基础上，对所有极点和零点均同时缩放了kω倍，因此，式5即为开环控制频域特性相似分析准则，通过应用该式5确定的准则，可根据缩比飞行器风洞虚拟飞行试验获取缩比飞行器的传递函数模型后，逆推真实飞行器的传递函数模型，评估开环飞行器的开环稳定特性； 除了式4和式5中的a1、…、aw-1、aw和b1、…、bq-1、bq以外，所有下角标为“1”的参数表示真实飞行器的物理量，所有下角标为“2”的参数表示缩比飞行器的物理量。

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