無(wú)人機(jī)輪式著陸若干關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著國(guó)內(nèi)航母戰(zhàn)斗群的組建，對(duì)艦載無(wú)人機(jī)的需求日益迫切，而移動(dòng)阻攔著陸是艦載無(wú)人機(jī)亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)。本文以此為研究背景，并結(jié)合中航工業(yè)杯競(jìng)技組比賽任務(wù)要求，對(duì)無(wú)人機(jī)輪式移動(dòng)阻攔著陸的制導(dǎo)與控制技術(shù)進(jìn)行了研究。為了保證飛行安全，還研究了無(wú)人機(jī)無(wú)動(dòng)力自主著陸技術(shù)。本文主要內(nèi)容如下。
　　介紹樣例無(wú)人機(jī)和飛行控制系統(tǒng)的組成。為開(kāi)展控制律設(shè)計(jì)和飛行仿真，建立無(wú)人機(jī)六自由度動(dòng)力學(xué)模型。為提高模型置信度滿(mǎn)足高精度控制要求，應(yīng)用氣動(dòng)參數(shù)辨識(shí)技術(shù)

2、獲取樣例無(wú)人機(jī)部分關(guān)鍵氣動(dòng)參數(shù)。
　　在標(biāo)稱(chēng)軌跡制導(dǎo)法的基礎(chǔ)上，引入ALIGN導(dǎo)航系統(tǒng)，實(shí)時(shí)測(cè)量無(wú)人機(jī)和移動(dòng)阻攔索的相對(duì)位置，動(dòng)態(tài)平移標(biāo)稱(chēng)軌跡，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)阻攔著陸。對(duì)基于ALIGN的導(dǎo)航信息的二次解算進(jìn)行了詳細(xì)描述（包括相對(duì)虛擬著陸點(diǎn)位置、高度信息的解算）?；诘认禄堑臉?biāo)稱(chēng)軌跡設(shè)計(jì)是自動(dòng)下滑著陸段的關(guān)鍵，本文根據(jù)樣機(jī)平衡狀態(tài)考慮機(jī)體結(jié)構(gòu)等約束條件確定下滑軌跡角。最后設(shè)計(jì)高度控制、速度控制和航跡控制，開(kāi)展飛行試驗(yàn)，試飛數(shù)據(jù)的分析表明

3、基于ALIGN系統(tǒng)的制導(dǎo)方案精度較高且穩(wěn)定。
　　考慮到無(wú)人機(jī)移動(dòng)阻攔著陸與導(dǎo)彈追蹤運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的任務(wù)具有相似性，為滿(mǎn)足大機(jī)動(dòng)甲板著陸問(wèn)題，本文基于比例導(dǎo)引法重新設(shè)計(jì)無(wú)人機(jī)移動(dòng)阻攔著陸縱向末制導(dǎo)策略。為了避免將噪聲較大的過(guò)載信號(hào)引入控制系統(tǒng)，縱向比例導(dǎo)引律的視線(xiàn)角速率指令直接解算升降舵舵偏。進(jìn)一步開(kāi)展空中模擬和真實(shí)著陸試驗(yàn)，驗(yàn)證制導(dǎo)方案可行性，并通過(guò)試飛數(shù)據(jù)分析了導(dǎo)引比、配平舵面對(duì)著陸軌跡的影響。
　　由于受到成本限制和維護(hù)能力

4、約束，小型無(wú)人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)失效概率較大，為了保證飛行安全，本文研究無(wú)人機(jī)無(wú)動(dòng)力自主著陸的制導(dǎo)與控制技術(shù)。根據(jù)制導(dǎo)任務(wù)不同，將無(wú)動(dòng)力著陸過(guò)程劃分為能量管理段和自動(dòng)著陸段。自動(dòng)著陸段的任務(wù)是控制無(wú)人機(jī)安全水平著陸，其關(guān)鍵是無(wú)動(dòng)力下的標(biāo)稱(chēng)軌跡設(shè)計(jì)。能量管理段分成捕獲段和螺旋下滑段，捕獲段將無(wú)人機(jī)引導(dǎo)到跑道延長(zhǎng)線(xiàn)上，螺旋下滑段通過(guò)調(diào)整螺旋下滑軌跡的半徑實(shí)現(xiàn)能量的管理和控制。本文詳細(xì)設(shè)計(jì)無(wú)動(dòng)力螺旋下滑段的制導(dǎo)和控制技術(shù)，最后通過(guò)飛行試驗(yàn)驗(yàn)證其可行性