考虑强风干扰的固定翼飞行器“神经元”飞行气动建模

大气环境中的风是影响飞行器实际飞行的主要动态环境干扰因素之一,强风干扰下的复杂空气动力学是固定翼飞行器安全稳定飞行面临的严峻挑战。为提高强风干扰下固定翼飞行器的环境适应能力,发展了一种基于深度元学习的创新固定翼飞行器“神经元”飞行气动建模方法,该方法采用相对于地面坐标系的变量进行描述,根据多元函数的切比雪夫级数理论,将气动力和气动力矩函数分解为不同变量函数的乘积和,通过生成对抗网络技术构建强风干扰下飞行器空气动力模型的共性基函数模型,进而预测飞行器在飞行过程中受到的气动力(矩)。研究结果表明,文章建立的固定翼无人机空气动力共性基函数模型准确,可以较好地预测未知风况条件下飞行器的气动力与气动力矩,为实时空气动力学建模的迁移应用奠定良好基础。

基于确定性梯度策略的固定翼飞行器博弈方法

飞行器博弈对抗是无人系统领域的重要研究方向,而传统的控制方法在这一领域中存在着不稳定、精度低以及临机决策响应速度慢等问题。为了解决这些挑战,充分利用大数据和数据驱动的优势,提出了一种基于深度确定性策略梯度算法(DDPG)的数据驱动控制方法,通过大规模数据的训练和优化,增强飞行器的控制能力,帮助飞行器在复杂环境下实现自主决策。搭建仿真环境,对所提出的算法进行验证。实验结果充分证明数据驱动方法在飞行器博弈对抗中的可行性和有效性。

超小型固定翼飞行器飞控系统研究

由于超小型固定翼飞行器SUAV结构尺寸小、重量轻、功能复杂等特点,决定了其飞行控制系统具有同样的特点.为了最终实现SUAV自主飞行的控制目的,采用系统集成技术、方法、MEMS传感器及电子元器件,从而构造了SUAV飞控系统硬件平台;并根据对遥控飞行控制参数的采集、分析、归纳,构造了模糊控制表,开发了飞控软件平台.地面试验结果表明,该飞控系统性能可靠,实时性强,满足SUAV的要求.

超小型固定翼飞行器的有限元模态分析及结构动力的调整

采用ANSYS软件对超小型固定翼飞行器(SMAV)整体结构进行了有限元模态分析和研究,并给出了超小型固定翼飞行器的5阶同有频率和振型(除零频率外)。结果表明,3、4阶模态频率对超小型固定翼飞行器的机翼纵向变形影响很大,而5阶模态频率对超小型固定翼飞行器的扭曲变形影响较大。本文进行了刚度、质量的局部调整,使得超小型固定翼飞行器的振动幅度有较大的下降。

一架超小型固定翼飞行器升力系数的计算

本文采用AdvancedAircraftAnalysis2 4 (AAA2 4 )软件对一架超小型固定翼飞行器 (SMAV)机翼、平尾、垂尾升力系数分别做了计算 ,并给出相应的顺翼展方向升力分布、顺平尾展方向升力分布、顺垂尾展方向升力分布。最后给出了该架超小型固定翼飞行器的升力与攻角变化曲线图。

基于深度强化学习的固定翼飞行器六自由度飞行智能控制

发展无人机先进飞行控制技术是各军事强国不断追求的目标,而智能飞行控制更是无人机空战智能决策的基础.强化学习提供了一种能自适应并优化、独立于模型、广泛适用于各种对象的控制机设计技术范式,是实现智能飞行控制的有效途径.相较于三自由度运动,六自由度运动描述更加接近于飞行器真实的飞行,但是由于动力学模型的非线性以及气动力的复杂性,固定翼飞行器六自由度强化学习控制的实现更加困难.基于面向多维连续状态输入、多维连续动作输出的深度强化学习技术,针对全尺寸固定翼飞行器发展从飞行状态到舵面/推力控制的端到端六自由度一体化智能控制机,避免传统控制器中航迹/姿态控制双回路结构的人为分割设计,通过引入偏航角误差作为控制机输入,实现近零侧滑的稳定巡航飞行,同时发展的控制机具有一定的可拓展性,为后续空战智能决策研究奠定基础.

微型固定翼飞行器的最新发展动态研究

微型飞行器是由多种先进科学技术所形成的，其中主要的包括有：航空设计、航空制造、微机械、电子、高性能数字计算机于等多种技术形式融为一体的综合体系。微型飞行器的组成的部分含有：固定翼、旋翼和扑翼等重要的组成部分。并且在不断的发展中，微型固定翼飞行器发展的速度是最快。在微型固定翼飞行器不断的研究的过程中，地雷诺数空气动力学问题，微型能源、动力装置问题、飞行系统与导航系统的等问题，进行了深刻的分析，并根据微型固定翼飞行器发展的情形，提出了一些参考性的建议，并对微型固定翼飞行器的发展趋势，进行了简要的介绍，对微型固定翼飞行器的功能和变化等形，进行了深刻的探索。

我国航空消防及固定翼飞行器的需求探讨

一国航空消防事业的发展水平在一定程度上代表着该国的科学管理水平和综合实力,而目前我国在航空消防方面还处于初级阶段,目前装备的主要机型不论是质还是量与成熟国家都存在较大差距,且在机种分布上主要偏重于直升机,直升机属于优缺点都比较明显和极端,其固有特性很难承担我国所有的航空消防任务。固定翼飞行器具有有效载荷大、航程远、飞行速度快等优势,能够在很大程度上填补直升机的不足,急需补充进我国航空消防机型队伍。

固定翼飞行器扩展PID型SO(3)姿态控制器设计

针对固定翼飞行器的SO(3)姿态控制系统建模及PID型控制器设计问题,首先通过分析推导建立了固定翼飞行器SO(3)姿态控制模型;然后,针对存在不确定干扰的固定翼飞行器SO(3)姿态控制模型,在充分考虑工程实践的前提下,设计了一种扩展PID型固定翼飞行器SO(3)姿态控制器,该控制器在传统PID控制项的基础上引入补偿控制项,使系统具有更好的性能;最后,通过Lyapunov稳定性分析,证明了系统几乎是全局渐进稳定的。仿真结果表明:所设计的扩展PID型控制器具有优异的控制性能,且对外部干扰具有良好的鲁棒性。

微型飞行器的研究与发展

微型飞行器(MAV)不是常规飞行器的简单缩小,尺寸的微型化带来气动力、推进、控制以及系统集成等一系列问题,给MAV的研制造成许多难以克服的困难。文章介绍了MAV的概念、特点、应用及其研究背景,重点综述了目前国内外微型飞行器的研究现状,提出了MAV研究面临的几个关键技术问题,展望了其研究发展趋势。

基于光流的固定翼小型无人机自主着陆控制

以固定翼小型无人机的自主着陆控制为研究背景,提出了一种基于光流的固定翼小型无人机自主着陆控制方法。该方法首先在分析固定翼飞行器着陆段运动特性的基础上,将着陆阶段的控制解耦为对飞行器的横向控制和纵向控制,然后以跑道线作为特征,计算其稀疏直线光流场,并结合摄像机模型以及光流场和速度场之间的关系,用跑道线的水平流作为系统反馈,设计控制系统。最后在Simulink环境下搭建动态仿真系统,仿真结果表明,使用本文方法可以有效实现飞行器的自主着陆控制。

基于扰动观测器的飞行器轨迹跟踪控制器设计

针对多种扰动作用下的固定翼飞行器三维轨迹跟踪问题,设计了一种基于改进非线性扰动观测器的非奇异快速终端滑模轨迹跟踪控制器。首先推导固定翼飞行器三维轨迹跟踪误差模型,考虑模型误差和飞行过程中的未知扰动,设计了一种基于状态估计误差反馈的非线性扰动观测器对扰动进行观测。基于非奇异快速终端滑模控制方法,采用双幂次趋近律设计轨迹跟踪控制器,并证明了闭环控制系统的稳定性。仿真结果表明,在多种扰动的作用下,所设计的轨迹跟踪控制器能够对三维机动轨迹进行准确、稳定的跟踪。

关于航空飞行器的飞行定义及飞行原理探讨

目前,随着我国航空事业的发展,飞行器的种类也变得多种多样,不同飞行器的飞行原理也有着一定差异,本文就固定翼飞行器的定义、组成以及其飞行原理进行了探讨,供相关的行业人士进行借鉴。

红外隐身技术发展趋势

随着科学技术的不断发展,红外隐身技术在新式武器装备上被广泛应用,是现代武器装备的显著特征。红外传感器诞生并应用于导弹导引,已成为各类武器装备的重大威胁,以红外探测器为例尤为突出。通过对武器装备的威胁分析,阐述了红外隐身性能对各类武器装备的重要性以及红外隐身技术的发展情况;以固定翼飞行器为重点,同时也对直升机、水面舰艇及地面武器坦克装备等加以分析,并分别简述了各类武器装备的红外辐射源、红外辐射强度控制技术措施及发展趋势,通过试验证明了红外隐身技术的研究和应用对于各类武器装备的重要性。

无人机在气象监测中的应用

简单介绍了无人机在气象监测中的应用前景,无人机具有技术先进、操作简单易学、成本低廉,且审批手续简单等优势。因此在气象监测中可以利用无人机的优势进行气象监测,无人机正好弥补传统气象监测手段的不足,以其成本低、机动灵活、反应快速的特点,为气象监测增加有效监测手段。用较少的成本,将现有成熟的无人机航拍技术应用于气象环境监测和雷电灾害影像收集,是气象监测无人机的设计目标,要根据设计目标选用合适的无人机载具。

电磁场下军用飞机及货机短距降落构想

缩短固定翼飞行着陆后滑跑距离、提高着陆效率一直是相关科技工作者所追求的目标,现有的多种着陆减速技术由于其效果不明显或其自身限制,使得目前飞行器着陆后滑跑距离在1 km左右(大型运输机)。现构想在固定翼飞行器机翼及跑道安装设备,使飞行器在安培力作用下短距着陆(600 m左右),由于该技术对飞行器机身强度要求较高、不追求舒适性,因此主要用于军用飞机及部分货运飞机。

浅谈主动射流控制技术和CRANE项目

目前,国内外都在开展将主动射流控制技术用于固定翼飞行器飞控的研究,其中最接近工程实用程度的就是美国DARPA牵头的CRANE项目。目前,固定翼飞行器在飞行中的操纵,基本是依靠活动控制面来实现。具体而言,就是通过操纵活动控制面的偏转,在飞行器上产生可控的、对称或不对称的气动力/力矩,去改变飞行器的飞行姿态,从而实现对飞行器的飞行操纵。

空中拖曳系统建模与控制技术研究进展

空中拖曳系统是实现空中载荷携带、释放与回收的使能手段之一,在空中加油、武器测试与应用、信息探测、空中投放/回收等领域有着重要的应用价值。但由于载机牵连运动对拖曳体的影响延时明显且柔性缆绳受气流等外界因素干扰显著,致使拖曳体难以按期望状态运动,给完成相应的拖曳任务带来了严峻挑战。详细地综述了空中拖曳系统的建模与控制技术的研究进展。系统地介绍了空中拖曳系统环境扰动模型与载机-缆绳-拖曳体组合体动力学模型的各种建模方法。分别从主动控制与被动控制两方面,梳理了拖曳系统控制的研究进展。基于空中拖曳系统研究与应用现状,探讨了地形跟随、空-地回收与空中-水下跨介质拖曳系统等未来可能的应用方向。