基于Simulink的无人机空中地面一体化建模方法研究

为了解决无人机起降阶段滑跑建模问题,提出了基于Simulink的无人机空中地面一体化建模框架和方法。通过气动作用力和地面作用力在力和力矩这一级的综合,实现了无人机六自由度空中、地面建模仿真的无缝衔接;利用Simulink模型线性化技术,得到滑跑线性化模型;还研究了停机状态的建模问题,实现了无人机空中飞行、地面滑跑、停机的全过程仿真。最终,基于某电动无人机给出仿真试验结果说明了该建模方法的有效性。

无人机滑跑段地面支撑力推导及仿真验证

在无人机三轮滑跑及两后轮滑跑非线性全量数学模型基础上,由无人机三轮滑跑及两后轮滑跑所特有的性质推导出地面对无人机的支撑力公式。起飞时,利用支撑力的变化作为无人机三轮滑跑、两后轮滑跑、三轮离地飞行三个阶段的切换依据;着陆时,利用支撑力作为无人机三轮离地飞行、两后轮滑跑、三轮滑跑三个阶段的衔接变量。分别进行无人机起飞及着陆仿真,结果表明支撑力的变化情况符合实际,证明了支撑力公式推导的正确性及滑跑段模型的合理性。

基于低空救援的无人机起降点选址问题研究

文中基于无人机本地起降模式,改进提出了一种新的无人机异地起降的选址方法.研究了无人机飞行状态与环境温度对无人机续航能力的影响,考虑了运行环境温度、无人机负载以及飞行状态对无人机续航能力的影响,在约束上不要求无人机的起飞和降落在同一点,建立了无人机异地起降选址模型.在求解算法上,运用改进的二进制粒子群算法进行求解,对玉树地震算例进行计算,在30、50、80、100个待搜救点规模下改进后的模型相对于以往的研究在选址成本上分别降低了14.98%、56.08%、31.69%、31.06%.