高超音速飞行器及其制导控制技术综述

高超音速飞行器军事上的强突防、强侦察能力,民用上的高效部署、星际旅行能力,使其成为各国构建战略威胁、争夺太空资源的重要途径之一,针对这一热点前沿问题,综述了高超音速飞行器的发展及其制导控制技术.首先,对高超音速飞行器的研制历史及现状进行总结,梳理发展脉络揭示其发展规律,并对高超音速飞行器轨道、近空间及大气层内飞行任务进行分析.然后,重点讨论再入返回的飞行约束条件及制导方法,包括:离线轨迹制导、在线轨迹制导以及预测制导,并针对复杂环境下强约束、任务突变等制导难点,展望高精度多约束轨迹制导、快速轨迹规划制导、鲁棒自适应轨迹重构制导等技术;进而,综述了目前高超音速强非线性、不确定性、时变性、结构挠性、控制约束及故障等控制难题及其解决方法,并对系统模型/扰动/故障深层次机理分析、多控制问题兼顾及多控制器切换、智能自主高超音速飞行等控制技术提出了展望.最后,指出了高超音速飞行器的发展需兼顾高超音速打击武器及可重复使用空天往返运载技术,制导控制系统的研制需向极广空域下的智能自主高超音速制导与控制一体化迈进.

美媒:人工智能可防高超音速武器还能自动反击

高超音速飞行器和人工智能(Al)是近年来高速发展的热门技术。美国《福布斯》杂志网站2019年6月23日的一篇文章将两者联系了起来。这篇题为“高超音速武器最终能否推动我们实现人工智能驱动的导弹防御?”的文章认为,由于高超音速飞行武器从发射到命中的时间非常短,可能人类无法做出正确决策,这就为人工智能控制部分武器提供了可能。

小鹏汇天:自主研发 打造最安全的智能电动飞行汽车

广东汇天航空航天科技有限公司(以下简称“小鹏汇天”)是亚洲规模最大的飞行汽车公司,是小鹏汽车的生态企业。小鹏汇天融合智能汽车与现代航空,致力于为个人用户打造最安全的智能电动飞行汽车,为人类城市立体交通提供产品和解决方案。近日,本刊记者走进小鹏汇天,揭开了小鹏汇天飞行汽车的神秘面纱,并倾听小鹏汇天自主研发飞行汽车的创新故事。

基于智能Agent的小型无人机自主飞行任务管理器的设计

自主飞行是先进无人机的重要特征。基于智能A gent技术,采用分层的混合型A gent结构,进行了小型无人机自主飞行任务管理器的设计与实现。该设计方案在吸收各领域专家及操纵手的专门知识和丰富经验的基础上,建立了一套基于认知型A gent结构的顶层自主任务管理推理机制和策略,以及基于反应型A gent结构的任务规划执行底层的规则集。对基于该任务管理器的全自主飞行、半自主飞行模式进行了几十架次的飞行试验验证。试验结果充分表明了其推理机制和策略的有效性以及对应急事件响应的快速性。

变体飞行器智能自主决策与控制

变体飞行器能够主动改变外形满足不同飞行性能需求,从而适应不同飞行环境和任务,因此具有极高的发展潜力和应用价值。随着人工智能的发展,未来变体飞行器呈现出“智能化、自主化”趋势,智能变体飞行技术是最有可能带来未来航空航天飞行器革命性变化的技术发展趋势之一。首先结合变体飞行器的发展历程,分析了变体飞行器的发展趋势,指出智能变体飞行器是未来飞行器发展的方向。其次,分析了变体飞行器智能变形决策过程中亟待解决的关键问题,并以人工智能算法中的深度确定性策略梯度算法为例,提出了智能、自主、高适应性的变形决策设计方案。最后,针对目前变体飞行器控制设计中存在的难点和热点问题加以分析研究,重点考虑了变体飞行器强耦合、强不确定性等工况下的高适应性、高自主性控制方案设计,并提出了相应的变体飞行器智能自主控制的解决方案。

无人战术飞行器的自主控制

阐述了无人战术飞行器的主要特点和性能要求 ,重点讨论了无人战术飞行器的自主决策与控制问题。从系统与控制理论的角度提出了无人战术飞行器的自主控制结构 ;并从拟人思维的实际过程出发 ,提出了采用分层式智能控制结构解决无人战术飞行器自主决策与控制的技术途径 ;对环境的辨识、任务的规划以及控制的执行等问题进行研究 ,给出了一些相应的分析方法。

基于智能Agent的无人机发动机的自主控制策略

利用智能Agent技术对自主飞行无人机发动机的控制进行研究。给出发动机控制Agent的分层结构。利用发动机领域专家的相关知识,提出了适用于小型无人机发动机自主控制的策略和协调算法。基于智能Agent技术的发动机实时控制系统能满足飞机爬升、巡航、待机、下滑俯冲等不同自主飞行阶段对动力系统的要求。针对飞行中动力及其它相关系统可能出现的异常状态,设计了相应的应急控制策略;并对发动机的正常工况实现了优化控制。通过十几架次小型无人机自主飞行试验表明该发动机自主控制策略的有效性。

基于MAS的空天飞行器自主控制系统设计

研究并设计了空天飞行器自主式控制系统的体系结构。该体系结构采用多智能体技术设计,结构中的每个主体都具有一定的自主性,可以实现相应的功能,并能通过协作完成给定的飞行任务。通过对整个系统工作原理和各个主体具体功能的分析得出,该分布式体系结构大大提高了系统的自主性及系统对复杂问题的解决能力,可以满足空天飞行器实现自主飞行的要求。同时通过与RA(R em ote agen t arch itecture)系统的比较还发现该系统具有更高的智能,更好的鲁棒性、移植性和扩展性。最后,本文在详细介绍了一种多智能体系统(M A S)设计软件和运行平台(分布式环境为中心的主体框架)的基础上研究了该自主控制系统的实现。

自主飞行声呐浮标关键技术及 作战样式分析

自主飞行声呐浮标是一种能够在管内发射并具备自主飞行能力的声呐浮标,其使传统声呐浮标摆脱了对造价高昂的空中投送平台的依赖,可适装于各类中小型水面舰艇、无人艇平台,并满足对水下战场态势远距离快速感知的作战需求。介绍无人机管内发射技术和声呐浮标技术的发展现状,提出自主飞行声呐浮标的设计思路,总结自主飞行声呐浮标集群作战的关键技术,包括集群控制、集群智能决策、组网探测等,分析自主飞行声呐浮标集群在广域协同探测、多源信息保障、辅助作战效能评估等方面的作战样式,结果可为自主飞行声呐浮标集群的论证、设计、应用提供借鉴。

无人机通用型智能化飞行控制与管理系统

各式各样的无人机相继问世,在军用、民用和科研等领域发挥出越来越重要的作用。无人机飞行控制与管理系统是一种具有高性能的自主导航、自主飞行控制、任务管理的综合系统。无人机飞行控制与管理系统作为无人机的神经系统,对无人机的性能和安全性起着决定性的作用。对此类飞行控制系统的技术研究一直受到航空发达国家的高度重视。

高超音速飞行器及其制导控制技术分析

分析表明,高超音速飞行器作为重要的军事设备,超速的飞行状态令飞行器具备突防协同的作战能力、侦查防控的管控能力,此类飞行器的特征及优势,令世界各国积极投入到高超音速飞行器的研发进程中,强化己身实力,更好应对其他国家的战略封锁。基于高超音速飞行器为切入点,探讨高超音速飞行器的特性,并对高超音速飞行器的制导控制技术进行研究。

一种无人机姿态智能PID控制研究

姿态控制是无人机自主飞行控制的基础 ,其控制律设计结果对无人机飞行特性的影响至关重要 ,它决定了无人机是否能够满足自主飞行要求。为了解决在整个飞行包线中都能获得好的控制效果 ,本文引入了仿人智能比例 ,积分和单神经元控制等智能控制方法 ,设计出了一种用于无人机姿态控制的智能 PID控制器。控制品质主要表现为响应快、精度高、超调量小 ,能进行稳定的大范围调适 ,鲁棒性强。仿真研究表明 ,这种控制器算法简单 ,易于实现 ,且比常规

舰载无人机自主着舰回收制导与控制研究进展

舰载无人机正成为未来海战的重要组成部分,制导与控制是舰载无人机自主着舰/回收的关键技术.本文综述了舰载无人机自主着舰/回收制导与控制技术.概述了舰载无人机的发展历史,简单描述了舰载无人机跑道拦阻着舰、撞网回收、伞降回收、绳钩回收、天钩回收、过失速着舰、智能飞落着舰、风向筒回收、秋千式吊架回收等典型着舰回收方式.在深入分析无人机自主着舰/回收制导与控制关键问题的基础上,重点概述了无人机着舰/回收经典制导与现代制导技术,以及着舰/回收经典控制、现代控制、非线性与自适应控制、智能控制等飞行控制技术的研究现状.最后,对无人机自主着舰/回收制导与控制技术的发展状况进行总结,并对未来研究重点进行展望.

面向扑翼飞行机器人的飞行控制研究进展综述

近十年来,研究人员从飞行生物的飞行机理着手分析,对扑翼飞行机器人的姿态控制、位置控制设计以及系统稳定性分析展开了深入研究,基于鲁棒控制、神经网络等技术,提出了诸多控制方法实现扑翼飞行机器人的自主飞行,其中,姿态控制通过自适应等控制器并结合线性化方法来实现,位置控制则通过搭建层级架构的控制器等方法来完成,并通过设计扰动观测器等来处理系统的不确定性,以提高系统稳定性能.通过对相关研究工作进行总结,可以看出目前扑翼飞行机器人的飞行控制研究仍大多处于理论阶段,还需要进一步结合工程应用中的实际需求,推进扑翼飞行机器人的应用与推广.最后,探讨了扑翼飞行机器人飞行控制未来的研究方向.

基于RTK与视觉辅助定位的自主无人机架线系统

现有的无人机电力架线技术多依赖于人工操纵或GPS程控,且没有避障手段。作业的效率、成功率和安全性都有一定的不足。针对以上问题,提出了一种基于RTK以及视觉辅助定位的全自主无人机智能架线系统,并引入2D激光雷达进行全向避障。与现有方法相比,在GPS信息不够准确的情况下,通过对架线设备的视觉检测及定位,保证了作业的成功率,同时通过避障模块保证了系统的安全性。模拟测试及实际架线作业测试的结果表明,系统具有作业效率高、成功率高和安全性好的特点。

墙内开花墙外也香——NASA人工智能技术的推广应用

虽然目前飞行器耍实现智能自主飞行还有很多难题娶解决，但人工智能技术在航天的研究已由来已久，尤其在飞行器健康监测和故障诊断领域，早在上世纪末期人工智能研究的第一波热潮中，NASA就投入了大量研究并取得了一些成果。

陕西成功研制植保空中机器人可垂直起降自主导航

西安阎良航空基地入区企业——天翼航空科技有限公司自主研发的＂植保空中机器人＂在陕西、四川、贵州、新疆、内蒙古等多个省区投入使用。＂植保空中机器人＂是多轴农业植保无人机中的佼佼者,＂植保空中机器人＂轴距长1.5米,机重8公斤,搭载了GPS系统及自主开发的应用程序,采用垂直起降、自主导航的无人飞行器系统,以及软硬件相结合的智能化设计。

水稻无人机追肥须知

1.无人机选择。选择适宜的农用无人机,有效负载50千克以上。水稻追肥时有效播撒幅宽为3~5米、作业高度3~4米、飞行速度4~6米/秒,每亩施肥量误差不超过5%。无人机应具备自主作业、智能避障、漏堵报警、实时监控和轨迹记录等功能。

无人机在市场监管执法领域的运用与思考

近年来,随着人工智能、无线通讯、自主飞行等技术的发展,无人机已在很多国家被上升为国家战略,并被确立为航空航天领域下一个变革性产业节点。无人机已经成为全球范围内的一个重要产业,凭借其体积小、质量轻、自适性强、应用范围广等优势,在国防军事、安防监控、地理勘测、灾害救援等领域都得到了广泛的应用。

人工智能自主空战即将成为现实

4月下旬,美国《新闻周刊》网站报道,美国军方宣布开展了一次“开创性试验”,让一架经过大量改装、由人工智能控制的双座F-16D X-62A战斗机(也称可变稳定性飞行模拟器测试机)与另一架由人驾驶的F-16战斗机进行正面对抗。这是去年9月在位于加利福尼亚州的爱德华兹空军基地开展的演习活动的一部分,但美军方拒绝透露这次空中格斗的结果。