基于四元数和动态逆的无人机精确航迹控制

精确跟踪飞机飞行性能边界内剧烈变化的三维航迹是无人机应用于空战的关键问题,这要求飞机的飞行控制律设计不仅要适应动力学的非线性特性还要解决飞行过程中的奇异性问题。在非线性动态逆(NDI)理论的基础上探讨了连续航迹的控制问题,聚焦于飞机飞行速度和航迹角描述航迹产生的奇异性(也称万向节死锁),针对当飞机在沿引发奇异性的连续航迹飞行时,航迹坐标轴系会出现突变的现象,提出了一种修正航迹轴系的方法来解决航迹坐标轴系经过奇异点突变的问题。最终,设计了基于四元数的机动产生器,结合提出的修正航迹轴系方法,实现了不会产生奇异性问题的精确航迹控制,并且取得了良好的跟踪效果。

基于深度确定性策略梯度算法的战机规避中距空空导弹研究

飞机规避中距空空导弹的逃逸机动策略对于提高战斗机的生存力至关重要。针对深度确定性策略梯度算法训练智能体学习飞机规避导弹的逃逸机动策略进行研究。以飞机导弹相对态势参数等作为智能体的输入状态,飞机控制指令作为智能体的输出动作,导弹飞机追逃模型作为智能体的学习环境,设计由相对态势和飞行参数构成的成型奖励以及由交战结果组成的稀疏奖励,实现从状态参数到控制量端到端的逃逸机动策略。通过与四种基于专家先验知识的典型逃逸机动攻击区仿真验证对比,结果表明:智能体实现的逃逸策略攻击区仅次于置尾下降攻击区,该策略对飞机规避导弹先验知识的依存度最低。

基于XML的飞行仿真气动力模型存储格式

飞行仿真获取气动力/力矩的传统方法主要是将气动力模型硬编码在仿真程序进行求解。由于气动力模型和求解程序耦合,一旦修正或更换气动力模型,需要花费大量代价来重新构建仿真过程,无法满足现代飞行器仿真的需求。根据气动力模型树形结构的特点,提出了气动力模型树的概念并基于XML语言的特点设计了一种模型存储格式(MBX)来存储气动力模型树。MBX存储格式不仅提高了飞行仿真系统更换和修正气动力模型的效率,而且提高了气动力/力矩解算的通用性,使得气动力/力矩的求解能够被标准化。MBX存储格式作为气动力模型交换标准不仅能把不同部门交换气动力模型的时间从几周/人缩短至几天/人,也能加快气动力模型逼近飞机真实气动特性的进程。

飞行模拟器最新发展研究

飞行模拟器是进行飞行模拟训练必不可少的重要环节,是军用和民航飞行员培训与训练的必备设备之一,高等级的飞行模拟器有助于飞行员进行大量重复性仪表操作训练、故障与急情处置演练,降低飞行训练风险,缩短训练时间。深入分析了国外未来飞行模拟器市场发展趋势,着重介绍了飞行模拟器领域顶尖高科技公司及其相关产品,并对飞行模拟器的未来市场进行了分析。