(19)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 202211169035.9 (22)申请日 2022.09.21 (71)申请人 大连温特纳科技有限公司 地址 116000 辽宁省大连市高新 技术产业 园区火炬路32B号创业大厦B座6层 604-10 (72)发明人 王宇　于雪　刘富多　张文渔　 宋智宏　 (74)专利代理 机构 大连创达专利代理事务所 (普通合伙) 21237 专利代理师 刘涛 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种基于多元线性回归与曲面拟合的五孔 探针数据处 理方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于多元线性回归与曲 面拟合的五孔探针数据处理方法， 其包括： 获取 五孔探针压力值、 来流总压估计值以及来流静压 估计值； 获取六个无量纲参数并获取各测点与每 个校准点对应的多元线性回归系数； 拟合出对应 的回归系数曲面并寻找该曲面的最大z值以确定 出气流角； 根据所述气流角， 通过线性插值计算 出各测点的来流总压值以及来流静压值； 判断所 计算出的来流静压值与来流静压估计值的差值 小于阈值， 是则直接输出计算结果等。 本发明在 一定程度上拓宽了五孔探针的使用范围， 降低了 五孔探针的加工精度， 降低了五孔探针的工作环 境要求， 同时提高了五孔探 针的使用寿 命。 权利要求书1页 说明书7页 附图3页 CN 115358026 A 2022.11.18 CN 115358026 A 1.一种基于多元线性回归与曲面拟合的五孔探针数据处 理方法， 其特 征在于， 包括： 步骤1、 获取五孔探针各个测点的各孔对应的压力值即五孔探针压力值、 来流总压估计 值以及来 流静压估计值； 步骤2、 基于校准方程， 在校准风洞中获取五孔探针的六个无量纲参数作为每个校准点 的校准系数； 步骤3、 获取 各测点与每 个校准点对应的多元线性回归系数； 步骤4、 拟合出对应的回归系数曲面并寻找该曲面的最大z值以确定出气流角， 所述回 归系数曲面是以校准点的角度数据作为x、 y变量， 该测点与每一个校准点的多元回归系数 作为z变量进行曲面拟合获得的； 步骤5、 根据所述气流角， 基于总静压校准系数通过线性捅 值计算出各测点的来流总压 值以及来 流静压值； 步骤6、 判断所计算出的来流静压值与来流静压估计值的差值是否小于阈值， 是则直接 输出步骤5的计算结果， 否则以步骤5的计算结果作为新的来流总压估计值以及来流静压估 计值， 返回步骤2进 行迭代计算， 直到本次计算出的来流静压值与当前的来流静压估计值的 差值小于阈值结束迭代计算。 2.根据权利要求1所述的基于多元线性回归与曲面拟合的五孔探针数据处理方法， 其 特征在于， 包括： 所述 步骤2采用如下 校准方程(1 ‑1)‑(1‑6)获取六个无量纲参数， 其中 Pi(i＝1， 2， 3， 4， 5)表示五孔探针的各孔压力值， Pt 表示来流总压， Ps表示来流静压。 3.根据权利要求2所述的基于多元线性回归与曲面拟合的五孔探针数据处理方法， 其 特征在于， 包括： 所述步骤3通过Cp1、 Cp3确定俯仰角β， 通过Cp4、 Cp5确定偏转角α， 通过Cp2、 Cpave确定总 压、 静压； 并以 (Cp3+Cp5)2， (Cp1+Cp3)2， (Cp3+Cp2 )2， (Cp2+Cp4)2， (Cp3+Cp4)2作为自变量， 以Cpave作为因变量分别同校准点的上述参数进行多 元线性回归， 得到测点与各个校准 点之间的回归系数。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115358026 A 2一种基于多元线性回归与曲面拟合的五 孔探针数据处理 方法 技术领域 [0001]本发明涉及多孔气动探针数据处理技术领域， 特别涉及 一种基于多元线性回归与 曲面拟合的五孔探针数据处 理方法。 背景技术 [0002]航空发动机不仅是人类航空器飞行的动力， 也是推动航空事业发展的推力， 被称 为飞机的心脏。 航空发动机技术的提高促进着人类航空史上每一次重要的变革。 它对我国 的经济、 国防意义重大。 在当今流场测试手段日趋丰富、 成熟的环境下， 很多应用和实验环 境都涉及流场测量， 这就需要精确的仪器和方法测量流场参数。 相比于其他测试方法， 气动 探针有着方便耐用， 对试验环境要求低等优点， 此外最主要是气动探针可以测量得到测点 的压力值。 [0003]气动探针可分为三孔探针、 五孔探针、 七孔探针等类型。 其中三孔探针用于测量二 维空间内的流动参数； 五孔探针和七孔探针可用于测 量三维流场中的气流参数， 但由于七 孔探针制 造精度较高， 校准数据点多， 工作量大， 因此五孔探针的使用频率最高。 五孔探针 常常作为一种简单、 直接的测量工具， 能准确测量流场中气流方向、 速度、 总压、 静压等参 数。 但是需要说明的是： 五孔探针的计算精度取决于插值算法、 校准结果以及探针的加工精 度。 [0004]如， 在相同的加工精度下， 五孔探针的插值算法对计算精度有着较大的影响。 一般 来说， 五孔探针测量三维流场分为三种方法： 对向测量法、 半对向测量法、 非对向测量法； (1)、 对向测量法： 虽然比较直观， 但是需要较多时间寻找1、 3孔， 4、 5孔的压力平衡， 实际测 量较为复杂； (2)、 半对向测量法： 虽然操作简单， 只需要寻找一对压力孔的压力平衡， 所需 数据处理量较少， 但是仅适合均匀流场测量； (3)、 非对向测量法： 通过采集五个孔的压力 值， 对照该探针的校准数据， 可以插值计算出测量点的俯仰角、 偏航角、 总压、 静压， 这种 方 法的使用最为普遍， 但是其数据处理量较大， 需要较为准确的插值方法， 实际测试系统需要 借助计算机软件编程处 理数据， 才能有较快的测试速度。 [0005]同时需要说明的是在探针的制造过程中， 由于每支探针的头部五孔并不严格对 称， 这就导致了每支探针的气动特性都不相同， 工程中往往要求五孔探针在多个马赫数下 使用， 需要对各个马赫数分别进行 标定， 且标定结果只能在一定的马赫数变化范围内使用。 [0006]目前五孔探针广泛使用的插值算法是非对向双线性插值法， 该方法的各个校准系 数‑角度系数 Kα、 Kβ以及总静压校准系数CPt、 Cps， 如下方程(2‑1)‑(2‑5)所示： [0007] [0008] 说　明　书 1/7 页 3 CN 115358026 A 3