多无人机编队半实物仿真系统开发与应用

针对多无人机编队飞行试验的需求,文中开发一种半实物仿真系统,用以开展多机编队飞行的半实物仿真试验,并对编队功能和性能进行试验验证。根据无人机系统的组成和硬件配置,设计并构建半实物仿真系统的架构。针对机载传感器的接口类型完成仿真系统的硬件选型,并设计仿真电缆。基于被试无人机的气动参数和发动机参数,建立无人机的Simulink六自由度实时仿真模型,并开发部署相应的仿真环境和仿真软件。基于该仿真系统,进行8架无人机编队飞行的半实物仿真试验。试验结果表明,参试的8架无人机能够实现编队飞行的功能,并根据给定的不同队形的指令进行队形变换和保持。所设计系统不仅能在飞行试验前进行编队仿真验证和测试,还能对地面操作手进行飞行试验前的模拟训练。

回转体局部空泡流的数值分析

通过在回转体和空泡表面分布源汇的方法 ,建立了求解回转体局部空泡流场的数值方法。依据建立的数学模型与数值方法 ,对两种具有典型头部线型的回转体局部空泡绕流场进行了数值计算。在数值计算过程中发现第一次迭代所得结果和最终的收敛结果相比误差仅为 5 % ,并把计算结果与有关文献的实测数据进行了比较 。

交互多模型算法的无人机控制系统故障诊断

交互多模型算法是一种广泛用于各种结构与参数变化的动态系统自适应估计的有效方法。在建立无人机控制系统传感器和执行器的全局故障和局部故障模型的基础上,应用此方法对传感器和执行器的各种软硬故障进行诊断,应用所建立的数学模型与方法,对无人机传感器和执行器的局部与全局故障进行了仿真计算。在仿真过程中发现,与一般的多模型方法相比,此方法能够更加准确可靠地诊断故障,无延迟报警,算法简单。仿真结果验证了该方法的有效性。

基于多模自适应滤波的无人机控制系统故障诊断

建立了无人机控制系统传感器和执行器的全局故障和局部故障的模型,在此基础上应用多重模型自适应卡尔曼滤波方法对其传感器和执行器的各种软硬故障进行诊断,应用所建立的数学模型与方法,对无人机的三个传感器和两个执行器的局部与全局故障进行了仿真计算。在仿真过程中发现,此方法的诊断准确度高,无延迟报警,算法简单,仿真结果验证了该种方法的有效性。

无人机控制系统传感器故障诊断的方案与仿真

应用卡尔曼滤波器对传感器进行故障诊断时,由于输入噪声和测量噪声的统计特性是不确定的,因此难以得到其准确的统计特性先验信息,而采用错误的噪声统计特性会产生滤波误差,甚至使滤波发散,因此该文提出了一种基于Sage-Husa时变噪声统计估计器的自适应卡尔曼滤波器算法,在滤波过程中利用噪声统计估计器对未知的统计特性进行在线估计,并对无人机控制系统的传感器故障进行在线诊断,此方法无须增加硬件余度和其他解析余度,易于实现,可靠性好,检测迅速。仿真表明该方法能够检测出系统故障并进行故障定位。

基于分层多模自适应滤波算法的无人机多重传感器故障诊断

应用标准的多模自适应滤波算法能够在较短的时间内检测出系统的单一故障,但是当把它用于检测系统的双重或多重故障时,这一算法需要建立所有可能出现的故障模型,而每一个模型都要对应一个卡尔曼滤波器,需要大量的滤波器并行运算,大大增加了系统的故障诊断时间,为了简化算法并减少算法计算时间,本文提出了一种用于复杂系统的多重故障诊断的分层多重模型滤波技术,在确定某一单个故障发生后,则可以启用一组基于上一单个故障的新滤波器来检测系统的第二重故障,这样减少了并行运算的滤波器数量,从而减少计算量和故障诊断时间。本文将此算法应用于某无人机多重传感器的故障诊断,仿真结果验证了该方法的有效性。

基于改进自适应滤波算法的控制系统传感器故障诊断

应用标准的多模自适应滤波算法进行故障诊断时,需要一组与假设模型等数量的卡尔曼滤波器进行滤波计算,计算量很大而且耗时,这对于实时性要求很强的工程应用是不合适的,因此提出了一种改进自适应滤波算法,它只需要单个卡尔曼滤波器就可得到与标准的多模自适应滤波算法等价的残差,因此可以有效地减少计算量和计算时间.将此算法应用于某无人机控制系统的传感器故障诊断,仿真结果验证了该方法的有效性.

等残差卡尔曼滤波器组算法的无人机控制故障诊断

提出了一种等残差卡尔曼滤波器组算法,它只需要单个卡尔曼滤波器的残差和状态估计及其线性变换,就可得到与标准的多模自适应滤波算法等价的残差,因此可以有效地减少计算量和计算时间。将此算法应用于某无人机控制系统的故障诊断,仿真结果验证了该方法的有效性。

多模自适应滤波算法的性能改进方法

多模自适应滤波算法基于已知的故障情况设计出一组卡尔曼滤波器预测系统对给定输入的响应,根据卡尔曼滤波器的预测输出和系统的测量值确定各滤波器的残差,从而检测出系统是否发生故障及其故障类型。采用传统的多模自适应滤波算法检测故障时会有一定的时间延迟,不利于系统故障的实时检测,因此提出了几种减少多模自适应算法故障检测时间的方法,并将其应用于某无人机执行器和传感器的故障检测和识别,仿真结果证明可以有效地减少故障检测时间。

基于改进多模滤波算法的控制系统故障诊断

应用分层多模自适应滤波算法对控制系统的故障进行诊断时,只能识别出故障的类型,如识别出是传感器还是执行器发生故障,并不能判定出故障的大小。提出一种改进分层多模自适应滤波算法,应用此算法可使分层多模自适应滤波算法不仅可以检测出控制系统的故障类型,而且能够确定发生故障的执行器局部故障程度。将此算法应用于某无人机控制系统的故障诊断,仿真结果验证了该方法的有效性。

分级多模自适应滤波算法无人机控制系统故障诊断

应用标准的多模自适应滤波算法能够在较短时间内检测出控制系统的单一故障,但是当用于检测控制系统的双重和多重故障时,则需要建立所有可能出现的故障模型,而每一个模型都要对应一个卡尔曼滤波器,需要大量滤波器并行运算,大大增加了系统故障诊断时间,为了简化算法并减少计算时间,提出了一种用于复杂系统多重故障诊断的分级多重模型滤波算法,在确定某一单个故障发生后,则可以启用一组基于上一单个故障的新滤波器来检测系统的第二重故障,这样减少了并行运算的滤波器数量,从而减少计算量和故障诊断时间。将此算法应用于某无人机控制系统的双重故障的故障诊断,仿真结果验证了该方法的有效性。

水下航行器局部空泡流场的空泡尾流模型初探

基于二维翼型局部空泡绕流场的空泡尾流模型 ,提出了几种可用于轴对称回转体局部空泡流场计算的空泡尾流模型 ,并对这些模型进行了探索性的理论分析 ,给出了应用其中的压力恢复闭合模型求解回转体局部空泡绕流场的算例 ,通过比较发现与实测值的一致性较好 ,说明本文提出的空泡尾流模型适合于求解轴对称回转体线型的局部空泡流场。

飞翼布局无人机地面滑跑纠偏控制系统设计与仿真

地面滑跑是轮式无人机自动起降的一个重要阶段,无人机在滑跑时的运动特性相当复杂,与空中飞行时的特性相差较大,具有很强的非线性,难以准确建模,因此有效地控制无人机实现直线滑跑是无人机自动起降中的难点。尤其对于飞翼布局无人机,由于其不具有气动效率较高的常规垂尾方向舵,只有气动效率较低的阻力方向舵,难以应用常规控制方法有效地实现滑跑纠偏控制,针对此问题提出了一种应用主辅模糊控制器相结合的多重模糊控制方法,在地面滑跑侧向控制中采用主轮差动刹车和阻力方向舵联合纠偏的控制方式,解决了飞翼布局无人机地面滑跑航迹纠偏问题。仿真结果表明,应用这种多重模糊控制方法可以很好地实现飞机的自动滑跑纠偏,使飞机在地面滑跑阶段基本实现无超调无振荡自动滑跑纠偏。

无人机的自动着陆控制

无人机的自动着陆控制是无人机控制中的一个难点,文中给出了一种无人机自动着陆的控制方法,并在某型无人机上得到了应用.基于无人机真实的风洞试验数据,利用MATLAB建立了无人机自动着陆的线性化模型和非线性模型,设计了无人机自动着陆导引控制方案及控制律,并在实际飞行试验中得到了验证,最终的飞行试验结果表明了所设计的自动着陆控制律能满足自动着陆的要求,并具有很好的静态和动态特性.

皮珠蚧亚科一中国新记录属和一新种（同翅目：蚧总科：珠蚧科）

本文讨论了中国新记录长珠蚊属Ｎｅｏｇｒｅｅｎｉａ的分类地位，记述了寄生在枣树皮下的１新种──枣树长珠蚧Ｎ．ｚｔｚｙｐｈｉ，ｓｐ．ｎ．，模式标本存放在山西农业大学植物保护系。

山西星粉蚧属二新种记述（同翅目：蚧总科：粉蚧科）

本文记述采自中国山西的星粉蚧属２新种，模式标本保存在山西农大蚧虫研究中心。１．无脐星粉蚧Ｈｅｌｉｏｃｏｃｃｕｓａｃｉｒｃｕｌｕｓ，新种（图１）本新种与Ｈ．ＢａｏｔｏｕｉＴａｎｇ，１９８８为本属中无腹脐者。两种的区别在于后种星管腺２种，且多；而新种星管腺１种，且少。正模♀，蒿（Ａｒｔｅｍｉｓｉａｓｐ．），山西沁水，１９９５－Ⅶ－２１，武三安采；副模１２♀♀，同正模；５♀♀，青蒿（Ａｒｔｅｍｉｓｉａａｐｉａｃｅａ），其它同正模２．苜蓿星粉蚧Ｈｅｌｉｏｃｏｃｃｕｓｍｅｄｉｃａｇｉｃｏｌａ，新种（图２）本新种与Ｈ．ｐａｖｌｏｖｓｋｉＢｏｒｃｈｓｅｎｉｕｓｅｔＴｅｒｅｚｎｉｋｏｖａ，１９５９相近，其区别在于新种星管腺少，只在后体部存在，而后种星管腺多，在体背缘成纵列。正模♀，苜蓿（Ｍｅｄｉｃａｇｏｓａｔｉｖａ），山西沁水，１９９５－Ⅶ－２２，武三安采；副模６♀♀。

中国粉蚧科PSEUDOCOCCIDAE名录续补

本文通过对国内外有关文献的详细整理，将中国粉蚧名录订正２种，补遗１７种和增补１８种，截止１９９４年底。

林草湿地与城市绿地红火蚁发生特点与监测防控研究进展

红火蚁Solenopsis invicta是我国重大有害入侵生物,目前我国对于红火蚁的科学研究、防治策略、政策法规多集中于农业领域。虽然红火蚁在林草湿地与城市绿地中也有着广泛分布与巨大危害,但在这些领域的发生特点和防控策略被大大忽视。在林业中,红火蚁的发生与砍伐、火烧和翻土等人为扰动,以及生物多样性、林分郁闭度和土壤裸露程度等自然因素高度相关。人工林中的生物多样性与林分郁闭度较低,人为扰动多,因此人工林内部与周边地区均有较高的红火蚁入侵风险;而在天然林中,红火蚁的巢穴多分布于林缘、林窗及火烧迹地等阳光可以直接照射的区域。此外,苗圃和城市绿地有大量的裸露土壤和人类活动,红火蚁发生风险较高。在人类活动较多的人工林、苗圃和城市绿地,红火蚁主要危害人体健康和基础设施,并直接或间接危害林木。此外,红火蚁的入侵降低了生境中节肢动物的丰度和多样性,并威胁自然保护区和湿地中的野生动物。尽管有研究表明,在某些条件下红火蚁有利于促进种子传播和土壤营养物质循环,但其危害性远远大于可能带来的益处。在林业上,预防红火蚁入侵主要有检疫、监测和防治3个环节。在检疫方面,木材、带土苗木和草皮是可能携带红火蚁需要重点检疫的对象,熏蒸可有效杀灭红火蚁。在监测方面,诱饵法和陷阱法是主要的监测手段,近年来快速发展的遥感和雷达技术也有望在天然草地和城市绿地的红火蚁监测中发挥作用。尽管化学防治是目前最主要的红火蚁防治手段,使用高毒、广谱、难降解的杀虫剂可能危害自然保护区与湿地等生境中的生物多样性,因此有必要研发更加绿色环保的红火蚁防治药剂和方法。

葱兰夜蛾雌蛾求偶行为节律观察与性信息素鉴定

【目的】葱兰夜蛾Brithys crini主要危害石蒜科植物。本研究旨在掌握葱兰夜蛾的求偶行为节律,并鉴定其雌蛾的性信息素组分,为利用性信息素绿色防控葱兰夜蛾提供理论基础和技术指导。【方法】将葱兰夜蛾处女雌蛾单独饲养在塑料碗中,每0.5 h观察1次求偶情况,记录不同日龄每头雌蛾日龄求偶开始和结束时间及求偶时长;并采用重蒸正己烷浸泡法提取处女求偶雌蛾性信息素腺体,利用气相色谱-触角电位联用仪(gas chromatography-electroantennagram detection,GC-EAD)筛选性信息素腺体提取物的活性成分,然后利用气相色谱-质谱联用仪(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)对活性成分进行分析和滴度(含量)测定,最后利用触角电位(electroatennogram,EAG)仪测试性信息素组分对雄蛾触角的电生理活性。【结果】葱兰夜蛾雌蛾求偶集中在暗期,求偶活动多在暗期3.5-9.0 h,1日龄雌蛾求偶率最高,1-2日龄雌蛾求偶率显著高于3日龄雌蛾。GC-EAD结果显示,葱兰夜蛾性信息素腺体提取物中有1种组分可引起雄蛾的EAG反应;结合GC-MS分析结果和Kov ts保留指数,确定该活性成分为顺-11-十六碳烯醛(Z 11-16∶Ald);通过外标法测得1和2日龄雌蛾性信息素腺体中Z 11-16∶Ald的平均滴度为(3.11±0.01)ng;EAG测试数据显示不同剂量的Z 11-16∶Ald引起葱兰夜蛾雄蛾EAG反应程度不同,当剂量为100 ng时,EAG反应最强烈。【结论】葱兰夜蛾1日龄雌蛾求偶最活跃,求偶多发生暗期3.5-9.0 h,鉴定出性信息素主要组分为Z 11-16∶Ald。

棉花黄萎病株分离部位的选择

１９９３年我们对典型黄萎病株的不同部位根、茎、果枝、叶、苞叶、叶柄、青铃等进行了分离，结果表明，叶部出现菌落占的比例最大；其次是叶柄、苞叶、青铃和果枝占的比例也较大；主茎上、中、下部和根占的比例较小。因此分离黄萎病菌选取叶片部位最佳。