航迹飞行的基本原理、符号及应用

在利用平视显示器进行导航和攻击时,有两个主要的特征,即:1.进行平视显示.符号发生器产生的字符可以叠加在外景上.这样,就改善了人机接口关系,使飞行员操作飞机变得简单易行;2.将航迹和航迹上的能量分别显示出来,并可以通过操作,直接控制航迹和航迹上的能量.平视显示器的第一个特征,已为人们熟知,但对平视显示器的第二个特征,人们对它了解甚少.本文的目的在于对航迹飞行的基本原理、符号及其应用作初步研究.

基于改进樽海鞘群算法的飞行器航迹自适应控制系统设计

飞行器在实际飞行过程中会受到风力、气流等外界干扰,会引起飞行器轨迹离期望轨迹,导致传感器获取的飞行器状态信息存在误差;为及时反馈飞行器的飞行状态,设计基于改进樽海鞘群算法的飞行器航迹自适应控制系统;改装姿态角测量传感器、位置测量传感器、空速计等传感器,调整处理器与航迹控制器的内部结构,实现硬件系统的优化设计;根据飞行器飞行任务,规划飞行器期望航迹作为系统的控制目标;利用改进樽海鞘群算法自适应检测飞行器位姿,计算气压、风速等飞行环境参数,在考虑飞行环境干扰的情况下,通过当前飞行器位姿与目标航迹的比对,得出飞行器航迹控制量的求解结果,通过控制指令的执行,实现系统的航迹自适应控制功能;实验结果表明,所设计系统应用下飞行器直线、曲线航迹控制偏差的平均值分别为0.8 km、2.1 km,飞行器的抖振幅值为2.5 dB。

无人机自主飞行航迹规划研究

在分析无人机飞行轨迹问题的基础上,建立二维、三维情况下的航迹规划模型,求得在飞行高度安全的前提下无人机的最短飞行轨迹。作出模型的基本假设,根据维数给出目标探测概率的计算过程以及最短航迹的规划思路。通过设计具体的仿真环境,对不同维数情况下的航迹分别进行求解和分析,验证了模型的合理性。

大型军用运输机的飞行航迹优化

军用运输机通常在紧急情况下执行空运任务,应以时间成本作为此类飞机垂直剖面飞行航迹的优化指标.将飞行时间按上升、巡航和下滑3个阶段进行分解,采用能量状态法简化飞机质点运动方程,将优化指标转化为等效能量形式.优化巡航段参数,采用最小值原理分别完成纵向最优剖面上升和下滑飞行航迹的优化.仿真结果表明:军用运输机在上升段采用各高度的最大可用速度上升,在低于升限的某高度以最大飞行速度巡航,在下滑段采用各高度的最大可用速度下降时,全剖面飞行时间最短.研究结果对提高大型军用运输机在可能存在威胁的前线环境下的运输效率和飞行安全性等均具有一定的实用参考价值.

先进战斗机过失速机动飞行航迹优化

过失速机动是先进战斗机的重要性能,飞行航迹优化是过失速机动中需要解决的关键问题。基于先进战斗机非线性动力学模型建立了过失速机动的优化模型;应用哈密顿函数构建了优化指标函数,并求解了相应的约束方程;提出了最速下降法和Newton法相结合的新算法对梯度下降法进行了改进,加快了寻优算法的收敛速度;选取了典型的Herbst机动具体分析了先进战斗机过失速机动的飞行航迹优化问题。最后,通过数字仿真验证了航迹优化算法的可行性和有效性。

基于机载数据的高精度飞行航迹合成技术研究

合成高精度的飞行航迹数据是航空安全评估和民航事故调查中需要解决的首要问题。针对直接使用QAR记录数据合成飞行航迹面临着精度不够、数据互斥性较大、影响轨迹计算精度的实际问题,采用地图投影方式和飞行性能数据积分方法分别计算出飞行航迹,在此基础上对航迹进行了融合计算,最后提出利用已知飞行中的准确位置点地理信息数据对飞行航迹进行校准,实现对四维飞行航迹的高精度合成,较好地满足了飞行事故分析和飞行过程再现对高精度水平航迹的需要。

飞行航迹再现与三维回放研究

为了便于飞行事后分析,根据民用客机机载数据,本文采用了轨迹积分法重现飞行轨迹并用经纬度转换法进行校正,首次利用几何高度表示飞行轨迹中的高度。为实现在三维场景中进行飞行动态回放研究,设计了三维飞行回放程序,重点设计了飞行轨迹以及姿态的变化在三维场景中的展示。通过程序演示表明:该方法能正确流畅地对飞行进行事后回放演练,有利于观察分析,可用于飞行事后调查与研究。

基于平均飞行航迹的CCO减噪效用研究

近年来,通过优化飞行程序降低机场飞机噪声影响成为机场环境保护的重要研究方向。文章首先建立了基于飞机“噪声−功率−距离”数据的噪声计算模型,介绍了平均飞行航迹以及连续爬升运行(Continuous Climb Operation,CCO)离场程序的相关理论,最后以大型国际机场为实例,使用飞机平均飞行航迹进行噪声预测,运用综合噪声模型计算出噪声影响面积并绘制噪声影响等值线图,比较了CCO离场相对常规的标准仪表离场(Standard Instrument Departure,SID)的降噪效果。结果表明,CCO离场程序可有效降低机场噪声影响,在高噪声级影响区域的降噪效果更佳。

基于平衡核函数聚类的飞行航迹数据分析方法

目前,使用数据挖掘的方法对目标的飞行航迹进行分析来确定航迹类别具有许多应用价值。飞行航迹数据具有维数高、交连多、可分类性能差等特点,要做到尽可能精确的聚类和分类十分困难。文章立足提高飞行航迹数据聚类分析的准确性,在航迹特征数据的预处理阶段,提出了一种平衡核函数的K-均值聚类方法,可以解决高维特征数据带来的奇异性,还能提高交叠样本的聚类性能;设计了一种模糊支持向量机的算法框架实现航迹的分类。通过实际飞行航迹数据集测试了设计框架下航迹聚类和分类识别的有效性,在实际工程上具有广泛的应用前景。

GMap.NET组件在飞行航迹仿真软件开发中的应用

GMap.NET组件是一个在Windows桌面地图类软件开发中使用的开源组件。但该组件由于文档不足,成为相关软件开发者的学习障碍。笔者剖析了GMap.NET的类库结构,阐述了常用类型和重要方法,并结合飞行航迹仿真软件的开发经历,阐述了该组件在项目中的使用原则、开发技巧以及注意事项,以帮助程序设计人员和项目管理人员学习和评估该组件的使用价值和改进方向。

飞机飞行航迹测试数据转换软件

:通过对飞机飞行航迹测试仪功能的分析 ,确定了测试数据转换成航迹相对于跑道中心实际坐标的基本原理 ,在此基础上编制了相应的软件。

飞行航迹解耦控制器设计

许多经典的飞行控制系统中,基本飞行控制器纵向和横侧向解耦,可以通过控制飞机的姿态达到跟随参考飞行航迹的目的。对于采用该系统的飞机,当执行航迹跟随任务时,需要设计一种新的解耦控制算法,该算法根据最优参考航迹,将飞机航迹控制指令转化为飞行控制系统所需要的解耦姿态控制指令。给出了由该算法构成的解耦控制器结构,并将其与飞行航迹控制器以及基本姿态控制器结合,共同完成航迹跟随任务。最后通过仿真实验,验证了算法的有效性。

飞行器航迹倾角的自适应多维泰勒网控制

针对飞行器纵向模型的不确定性参数和随机干扰,研究了一类飞行器航迹倾角的自适应跟踪控制问题。在控制器设计过程中,将多维泰勒网(multidimensional Taylor network,MTN)的逼近特性和自适应backstepping方法相结合,利用MTN网络逼近未知光滑非线性函数,提出了一种新的自适应MTN控制方法。通过Lyapunov稳定性理论证明了闭环系统的所有信号依概率有界,跟踪误差收敛到原点附近任意小的邻域。仿真结果表明,该方法能够在简化控制器设计的同时保证飞行器航迹倾角跟踪上预定轨迹。

基于Direct3D的飞行器飞行航迹生成显示系统设计

飞行器飞行航迹的三维显示是虚拟战场环境的重要组成部分,具有广泛的应用性。使用VisualStudio.NET2005软件平台,介绍了基于Direct3D技术的某航迹生成显示系统的开发过程,说明了Direct3D程序的基本结构和空间物体显示及运动原理,分析了系统开发的整体框架及所用到的关键技术,详细推导了飞行器直线飞行和水平机动时位置点的坐标信息,并对运行效果做了相关演示。

神经网络在飞行器航迹仿真计算中的应用

在飞行器航迹计算中,与插值法存在的缺陷相比,神经网络方法具有显著的优越性.通过对插值法和BP神经网络方法原理和工作过程的详细分析,以及在此基础上针对某飞行器航迹参数的计算实例,比较了线性插值、多项式拟合与神经网络方法的误差,表明神经网络方法具有更好的计算精度.

歼击空战机动飞行航迹建模仿真研究

航迹规划是空域划设的重要组成部分,可合理协调管理空域资源。传统的航迹划设大都依据运动方程和空间几何关系进行划设而忽略了风对飞行的影响,为了提高空域划设的准确性与安全性,反映歼击机受风扰动的实际运动轨迹,利用风螺旋线法对原有飞行航迹进行改进。提出了歼击机的运动学和动力学模型,考虑雷达搜索跟踪模型以及风对航迹造成的偏移,建立了三维空间内的机动飞行航迹仿真模型,以仿真歼击机的真实飞行轨迹。理论推导和仿真结果表明,模型能较真实地模拟空战中的各种飞行航迹,为空域划设提供安全可行的参考依据,并具有较好的通用性。

TF/TA^2飞行航迹控制器设计

主要研究了在已知最优航迹的基础上飞机航迹跟随控制的设计方法，给出了控制器结构和算法。

终端区四维飞行航迹的计算

精确的航迹预测能力是空管自动化系统的基础。首先对四维航迹计算所需的数学模型、飞机性能模型和航路模型等进行了总结,然后以北京终端区为例,根据标准仪表进、离场程序并结合常规的飞行操作程序算出了飞机的水平飞行轨迹、高度剖面和速度剖面。

基于数据增强的自监督飞行航迹预测

准确的飞行航迹预测可以帮助空中交通管理系统对潜在的危险提出预警,并有效地为安全出行提供指导。飞机飞行所处的大气情况复杂多变,飞行航迹受大气扰动、空中云层等外部因素的影响很大,使得飞行航迹预测问题十分复杂和困难。另外,由于某些飞行区域所在的地面环境恶劣,无法部署足够的信号基站,而某些飞行区域的飞行信号由多个信号基站采集组合而成,造成最终得到的飞行航迹数据存在稀疏和含噪等问题,进一步增加了飞行航迹预测的难度。文中提出了一种基于数据增强的自监督飞行航迹学习方法。此方法采用基于正则化的数据增强方式,扩充了稀疏的航迹数据集并处理了数据中包含的异常值,利用最大化互信息的方式进行自监督预训练,以挖掘飞行航迹中蕴含的运动模式和航行意图,采用一种带有蒸馏机制的多头自注意力模型作为基础模型,解除了循环神经网络长期依赖和无法并行计算的限制,并利用注意力蒸馏机制和生成式解码方式降低了模型的复杂度,加快了其训练和预测的速度。在飞行航迹数据集上的评测结果显示,此方法较目前预测表现最优秀的方法在纬度、经度和高度上的预测结果的均方根误差各减少了20.8%,26.4%和25.6%,极大地提高了预测准确性。

飞行器航迹数字化可视平台实现方法

基于网络通信、测量定位和地理信息系统(GIS)应用软件MapInfo的集成开发技术,详细介绍了建立航空飞行器航迹数字化可视平台的方法,该方法应用范围较广泛,具有很强的实用价值。