精確空投翼傘測控系統(tǒng)的地面基站研究.pdf

1、可控翼傘因其落點精確、機動好等特性，在軍事、航空航天等領域有著廣泛的應用前景。一套功能完善、性能穩(wěn)定的翼傘測控系統(tǒng)有利于精確空投技術研究的開展。然而，目前國內(nèi)對于精確空投翼傘測控系統(tǒng)的研究還不夠成熟，遠不能滿足實際需求，而地面基站是整個翼傘測控系統(tǒng)的指揮中心，因此建立有效穩(wěn)定的地面基站對空投系統(tǒng)的研究無疑具有重要作用。
　　本文針對精確空投翼傘測控系統(tǒng)地面基站進行研究。首先根據(jù)翼傘六自由度模型和基本運動特性，構建了一個適于航跡規(guī)劃

2、的質點簡化穩(wěn)態(tài)模型，在此基礎上利用最優(yōu)控制算法，分別采用時間最優(yōu)控制、能量最優(yōu)控制以及相應改進控制算法對翼傘空投控制技術進行比較研究。對比在不同的高度下，各控制方法的優(yōu)缺點及適用性，為翼傘投放規(guī)劃合理歸航軌跡。然后根據(jù)課題要求，基站軟件分別設計了通訊模塊、可視化模塊和數(shù)據(jù)綜合分析模塊，通訊模塊主要實現(xiàn)與傘載系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互功能，而翼傘參數(shù)的顯示主要通過可視化模塊實現(xiàn)，此外數(shù)據(jù)綜合分析模塊主要完成對基站采集參數(shù)的時域統(tǒng)計、頻域分析、3D軌跡

3、顯示以及數(shù)據(jù)庫管理等相關操作。最后對基站“遙控”功能進行研究，分別討論手動、自動模式的實現(xiàn)。通過對翼傘模型的研究，找到合理的線性化方式，在此基礎上提出了一種航跡跟蹤PID控制器以實現(xiàn)自動控制翼傘對參考航跡的實時跟蹤功能，為將來對翼傘控制的進一步研究提供了理論基礎。
　　本文設計的地面基站系統(tǒng)軟件在.NET框架下實現(xiàn)，各功能模塊使用多線程設計以提高系統(tǒng)的實時性。通過仿真或者地面試驗，本文設計的精確空投翼傘測控系統(tǒng)地面基站能夠實現(xiàn)對翼