基于航迹偏差角和航向差的自航模运动轨迹控制方法研究

针对水面自航模运动轨迹传统控制方法的缺点,提出用航迹偏差角代替航迹偏差、航向差代替偏航角速度为输入变量的模糊控制方法。通过实船试验,与传统控制方法相比,改进后的控制方法操控性更强、轨迹波动更小。

基于精密进近航段航迹偏差的航空器近地碰撞风险评估

为了解决障碍物评价面(Obstacle Assessment Surface,OAS)对障碍物限制过严的问题,利用统计建模的方法,在满足目标安全水平的基础上,达到优化OAS的目的。首先,统计航空器在多个机场进行I类精密进近时的航迹偏差,并基于此建立碰撞风险模型;然后,使用该模型构建椭圆评价面;最后,将其与OAS限制的空域范围进行对比,以论证代替OAS的可行性。结果表明:同一位置处精密进近航段航迹偏差呈椭圆状分布,且椭圆面积随至跑道端距离增加而线性增加;若使用椭圆评价面代替现行的OAS,则能更好地平衡安全与空域限制之间的矛盾。

基于恒向线航法的航迹偏差计算

介绍一种航迹精确计算方法,在此基础上,提出了计算航迹偏差的公式,并就影响航迹计算精度的计算参考点的选取,提出了一种实用方便的算法.该算法由于基于较精确的航迹计算,并且采用一步计算而不是累加计算,因此精度较高.基于该算法得到的航迹偏差,进行了混合智能航迹舵的设计,仿真效果令人满意.

基于数据挖掘的ADS-B航迹数据偏差分析方法研究

为了解决由于航路设计不足而导致的航迹与预定航路存在偏差的问题,基于数据挖掘的理论,采用时空航迹聚类、航迹相似度度量及分层聚类航迹方法分析了航迹航路偏差。采用Matlab软件处理了飞机飞行的ADS-B航迹数据,求得飞机飞行平均航迹。以天津上空航路网为例计算平均航迹。结果表明,此方法能分析出航迹与航路的偏差。

机载预警雷达测角误差对探测航迹影响分析

针对载机转弯时段,机载预警雷达系统探测航迹偏差较大的问题,建立载机姿态、预警雷达测角与探测航迹数据的坐标转换关系模型,剖析了航迹偏差影响机理.首先对预警雷达系统存在测角误差的情况下,平台姿态变化与探测目标投影位置关系的分析,建立坐标转换矩阵,编写仿真程序,然后利用实际飞行数据进行仿真运算,仿真验证结果与预警雷达实际探测情况一致.分析结果证实了引起航迹偏差的主要原因是仰角系统误差,明晰了误差传递途径,促进了机载预警雷达系统研制改进.

基于飞行数据的所需导航性能(RNP)侧向偏差分析

RNP作为一种新的导航手段,其导航性能的评估是当前非常重要的研究课题。基于RNP飞行数据对侧向航迹偏差的计算方法进行研究,同时对近阶段短距离的经纬度坐标转化为平面直角投影坐标的转换方法进行探讨,从而提出近阶段实际航迹相对于定义航迹的侧向航迹偏差的计算方法,将为进一步统计分析及验证RNP导航性能提供很好的理论基础。

区域导航跨洋航路划设建模仿真

针对跨洋飞行过程中,由于航路点经度变化引起实际飞行航线与理想大圆航线的航迹间产生偏差并导致航程增加这一问题,提出一种基于大圆航线的区域导航航路划设方法。首先给出大圆航线区域导航航路划设的基本模型;其次建立了考虑经度变化后的改进型航路点坐标模型及航程模型;再结合上海至西雅图的实际飞行数据,采用新的航路划设方法对该航路中各航路点重新进行划设。仿真实验结果证明,新方法下总航程比现行航路缩短了21.84%。

航海上的三个距离公式及其应用

在航海上,度量距离的单位有多种,容易混淆。此文对航海上常用的距离单位进行了探讨。同时,介绍了航海上常用的三个距离公式及其应用。

船舶轨迹运动控制方法改进研究

分析了船舶轨迹控制的直接法和间接法的特点,提出综合航向控制与航迹控制,利用航向差与航迹角度差的变化,调整航向差与航迹角度的相互关系来控制舵角,达到消除航迹偏差的控制目的。通过实船试验,验证了此方法简单实用、控制精度高、灵活性强的特点,特别是在复杂条件下,此法避免了大量的力学分析和算法推演,只考虑各种因素对船舶的实际影响结果,控制效果明显。

雷暴低空风切变引起的长周期飞行振动

典型尺度的雷暴低空风切变以长周期振动频率激励飞机,使其偏离预计下滑航迹.在正弦风切变假定下,利用计算机计算和飞行模拟器模拟研究了长周期振动频率上下的正弦波风切变对飞机着陆航迹的影响.结果表明,计算机计算与飞行模拟器模拟得到的飞行航迹并不完全一致,说明用现有模拟飞行器模拟模式训练飞行员处置雷暴低空风切变是不全面的.

针对高原机场障碍物补偿修正量的改进

为解决高原机场净空条件限制比较严苛的问题,采用统计建模方法建立安全评价模型,改进障碍物补偿修正量。首先,基于矩形模型和碰撞风险模型(CRM)研究高度补偿修正量对障碍物碰撞风险概率的影响;然后,分析C类飞机在平原和高原机场的航迹偏差,基于此建立安全评价模型;其次,根据该模型计算平原和高原机场的安全区域下限,分析安全区域下界均值和机场标高的对应关系,得到改进后障碍物高度补偿修正量;最后,在昆明机场应用该修正量,验证其安全性和实用性。结果表明:在高原机场,高度补偿修正量对碰撞风险概率的影响显著;对于C类飞机每千米的高度补偿修正量可由2. 88 m改进至2 m;在高原机场应用改进后的高度补偿修正量可获得更大的运行优势。

半潜式航行体横滚调整方式分析

半潜式航行体是遥控猎雷系统的重要组成部分,其姿态和航迹对系统探测精度影响较大。本文以加拿大遥控猎雷系统中的"海豚"半潜式航行体作为原型,建立其运动方程组,分别在不同航行深度和不同航速下对后水平舵板调整航行体横滚和垂直舵板调整航行体横滚时航行体的姿态和航迹偏差进行仿真分析,为航行体实际控制提供控制依据。仿真结果表明:水平舵差动和垂直舵差动对航行体横滚姿态调整能力基本相同,航行体航迹偏差对垂直舵差动敏感。因此建议采用水平舵差动方式来调整航行体横滚,垂直舵只做航向控制。

无人机纵向轨迹控制的设计与仿真

主要介绍一种无人机垂直剖面的飞行轨迹控制算法的设计和仿真验证。无人机在高度改变过程中,纵向采用轨迹控制的算法,通过控制垂直高度偏差和航迹倾角偏差使无人机沿着预定的轨迹飞行,且实现垂直高度偏差、航迹倾角偏差为零。算法中创新性地引入航迹倾角、地速与现时垂直速度的转换函数,进行给定法向过载的计算。纵向采用精确轨迹控制,自动油门采用渐变的油门杆控制实现速度保持,常用的轨迹控制算法为利用高度差与垂直速度进行比例控制,具有实际飞行航线与期望航线存在静差、超调较大的缺点。算法通过与自动油门算法相结合,可实现对无人机的纵向轨迹的自动控制,具有控制精度高、控制平稳等优点。

基于Backstepping方法的船舶直线航迹控制

针对非线性船舶航迹控制系统,利用Backstepping方法和李亚普诺夫直接法,提出一种非线性鲁棒控制算法,并设计直线航迹控制器.仿真结果表明,控制器可以使船舶航向偏差和航迹偏差同时稳定在平衡点,航迹偏差几乎无抖震,稳定时间明显缩短,并可通过设计参数调节,使船舶直线航迹跟踪控制效果理想.控制算法具有强鲁棒性.

空袭作战远距离支援干扰空域划设研究

针对远距离支援干扰空域划设确定空域大小和中心点位置这一问题,提出了一种基于最大航迹偏差和遗传算法的空域划设方法。参考飞机基本性能,考虑干扰飞机受空中风和飞行员操纵误差的影响,以航迹最大偏差为基准确定空域大小;选取干扰飞机作战时的3个常用代价指标进行加权,利用遗传算法搜索不同作战要求下空域中心点位置;最后根据建立的模型对实例进行仿真计算,并分析了不同权重下的空域位置选择。仿真结果验证了方法的可行性,有效综合了干扰时实际代价因素。