本发明涉及一种针对任意翼型风域的o型结构化网格划分方法，属于无人机机翼设计方法。
背景技术：
1、对无人机的翼型风域进行网格划分需要精细的网格特征，相较于非结构化网格来讲，结构化网格的优势显得更为明显，因为它可以根据所要划分网格模型的几何特征决定网格块体的分布，极大程度上保证网格特征的一致性，同时结构化网格具有更高的网格质量和计算精度，计算效率相对较高。但现有翼型风域的结构化网格划分方法多采用人为划分，并且存在计算量大、划分时间长、复杂度高等问题。
技术实现思路
1、发明目的：针对现有翼型风域的结构化网格划分方法存在计算量大、划分时间长、复杂度高等问题，本发明提出一种针对任意翼型风域的o型结构化网格划分方法，并对最优网格参数进行求解，以克服人为划分速度慢的缺点，该方法可以极大地提升网格划分的速度，并且能够让任意翼型风域的网格特征保持相对一致。
2、技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
3、一种针对任意翼型风域的o型结构化网格划分方法，包括如下步骤：
4、step1：构建标准化翼型平面坐标系，翼弦位于轴上，翼型前缘的坐标位置为，翼弦长度为1；若翼型曲线为闭口翼型，则翼型尾端的坐标位置为；若翼型曲线为钝口翼型，则翼型尾端的竖直线位于直线上，上弧线尾端组成点的横坐标为0，下弧线尾端组成点的横坐标为0；
5、step2：在标准化翼型平面坐标系上为翼型曲线添加o型风域，圆表示o型风域边界，圆心坐标位置为，半径为；
6、step3：在翼型曲线上选择个组成点作为对整个翼型表面进行分区的控制点，记为，为偶数，且控制点的坐标位置为；
7、若翼型曲线为闭口翼型，则控制点的坐标位置为，中间其余每连续的两个控制点为一组；设某一组中的两个控制点分别为和，，控制点是上弧线组成点，控制点是横坐标与控制点最为接近的下弧线组成点；
8、若翼型曲线为钝口翼型，则控制点为下弧线尾端组成点，控制点为上弧线尾端组成点，控制点为控制点和控制点连线的中点，中间其余每连续的两个控制点为一组；设某一组中的两个控制点分别为和，控制点是上弧线组成点，控制点是横坐标与控制点最为接近的下弧线组成点；
9、step4：控制点的坐标位置为，控制点的坐标位置为，选取分区系数和，要求：，
10、step5：将控制点向o型风域的结构化网格扩散方向延伸的直线称为控制点的延伸控制线，将控制点的延伸控制线与轴正向的夹角称为控制点的驱动角，将控制点的延伸控制线与o型风域边界的交点称为控制点的驱动点，；控制点的坐标位置为，计算驱动点的坐标位置为：，
11、step6：确定驱动角为；
12、step7：对于闭口翼型，计算驱动角，其中：，为横坐标最接近控制点的上弧线组成点坐标，为横坐标最接近控制点的下弧线组成点坐标；
13、对于钝口翼型，驱动角的取值为控制点和横坐标与之最为接近的下弧线组成点之间的连线与轴的夹角，驱动角的取值为控制点横坐标与之最为接近的上弧线组成点之间的连线与轴的夹角，驱动角；
14、step8：除去步骤step5和步骤step6确定的驱动角外，使用横坐标比例原则或者弧线长度比例原则计算其他中间驱动角；
15、step9：基于控制点的坐标位置及对应的驱动角，采用式（2）计算对应的驱动点；
16、step10：连接控制点及对应的驱动点形成对应的延伸控制线，结合o型风域和延伸控制线对翼型曲线进行o型结构化网格划分。
17、具体的，所述步骤step8中，横坐标比例原则是采用翼弦长度等比例分配的方式确定中间驱动角的大小，。
18、具体的，所述步骤step7中，弧线长度比例原则是采用上弧线长度等比例分配的方式确定上弧线上中间驱动角的大小，，为上弧线长度，为在上弧线上控制点和控制点之间的曲线长度；采用下弧线长度等比例分配的方式确定下弧线上中间驱动角的大小，，为下弧线长度，为在下弧线上控制点和控制点之间的曲线长度。
19、具体的，在上弧线上或下弧线上，任意两个相邻组成点之间的曲线段长度表示为，和表示上弧线上相邻的两个组成点或者下弧线上相邻的两个组成点；在上弧线或下弧线上，对任意两个控制点之间所有相邻组成点构成的曲线段长度求和即可求得该两个控制点之间的曲线长度。
20、具体的，所述step9中，针对闭口翼型，除去驱动角外，先将其他所有驱动角优化为，然后基于控制点的坐标位置及对应的驱动角，采用式（2）计算对应的驱动点。
21、具体的，所述step9中，针对钝口翼型，先根据优化驱动角和驱动角，再计算驱动角，然后基于控制点的坐标位置及对应的驱动角，采用式（2）计算对应的驱动点；其中为大于1的常数。
22、具体的，所述step9中，先使用不等角旋转优化方法优化驱动角，再基于控制点的坐标位置及对应的驱动角，采用式（2）计算对应的驱动点；
23、所述不等角旋转优化方法，即将驱动角优化为变化角；其中，变化角的值为：，
24、与变化角横坐标最接近的上弧线变化角和下弧线变化角取值为；
25、变化角取值为，与变化角横坐标最接近的上弧线变化角和下弧线变化角取值为；
26、其他上弧线上变化角取值为，其他下弧线上变化角取值为。
27、具体的，对于同一组中的两个控制点和，使用分区系数或近似控制点或的横坐标。
28、具体的，所述step10中，结合o型风域和延伸控制线对翼型曲线进行o型结构化网格划分时，设置马赫数，翼型表面网格尺寸、径向节点数量和o型风域半径。
29、有益效果：本发明提供的针对任意翼型风域的o型结构化网格划分方法，与以往传统的网格划分方法不同，得到的网格尺寸和网格分布特征具有相对一致性，具备非常好的自适应性，这是一种高效的翼型网格划分方法，经过修正的最有网格参数准确性高，对飞机翼型的气动性能设计具有重要意义，可以为未来的巡飞弹翼型设计和气动性能分析提供有力的理论和实践支撑。
1.一种针对任意翼型风域的o型结构化网格划分方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的针对任意翼型风域的o型结构化网格划分方法，其特征在于：所述步骤step8中，横坐标比例原则是采用翼弦长度等比例分配的方式确定中间驱动角的大小，。
3.根据权利要求1所述的针对任意翼型风域的o型结构化网格划分方法，其特征在于：所述步骤step8中，弧线长度比例原则是采用上弧线长度等比例分配的方式确定上弧线上中间驱动角的大小，，为上弧线长度，为在上弧线上控制点和控制点之间的曲线长度；采用下弧线长度等比例分配的方式确定下弧线上中间驱动角的大小，，为下弧线长度，为在下弧线上控制点和控制点之间的曲线长度。
4.根据权利要求3所述的针对任意翼型风域的o型结构化网格划分方法，其特征在于：在上弧线上或下弧线上，任意两个相邻组成点之间的曲线段长度表示为，和 表示上弧线上相邻的或者下弧线上相邻的第s个和第s+1个组成点的坐标；在上弧线或下弧线上，对任意两个控制点之间所有相邻组成点构成的曲线段长度求和即可求得该两个控制点之间的曲线长度。
5.根据权利要求1所述的针对任意翼型风域的o型结构化网格划分方法，其特征在于：所述step9中，针对闭口翼型，除去驱动角外，先将其他所有驱动角优化为，然后基于控制点的坐标位置及对应的驱动角，采用式（2）计算对应的驱动点。
6.根据权利要求1所述的针对任意翼型风域的o型结构化网格划分方法，其特征在于：所述step9中，针对钝口翼型，先根据优化驱动角和驱动角，再计算驱动角，然后基于控制点的坐标位置及对应的驱动角，采用式（2）计算对应的驱动点；其中为大于1的常数。
7.根据权利要求1所述的针对任意翼型风域的o型结构化网格划分方法，其特征在于：所述step9中，先使用不等角旋转优化方法优化驱动角，再基于控制点的坐标位置及对应的驱动角，采用式（2）计算对应的驱动点；
8.根据权利要求1所述的针对任意翼型风域的o型结构化网格划分方法，其特征在于：对于同一组中的两个控制点和，使用分区系数或近似控制点或的横坐标。
