基于激光制导的无人机撞网回收系统的研究

介绍了无人机撞网回收激光导引系统的设计思想与实现措施，探讨了如何使无人机可靠撞网回收的控制规律问题。该系统采用某型无人机的气动参数和实际飞行数据，分析计算了无人机激光制导撞网回收的数学模型，对导引规律进行了研究．并进行了实际飞行测试。采用该系统的优点是无人机能不受场地的限制就可以平稳、安全、准确地撞网回收。     

先进运载系统的先进的回收技术

美国宇航界已经对几种系统进行了研究!其目标是评估美国先进运载系统(ALS)。研究的焦点是评定以300美元/磅的成本把有效载荷送入28.5°倾角近地轨道的可能性。第一阶段的主要承包商(波音宇航公司、马丁·玛丽埃塔公司、休斯飞机公司、罗克韦尔国际宇航公司、联合技术-USBI公司、麦克唐纳·道格拉斯宇航公司和通用动力公司)都已调研了达到这个成本目标的途径,其中包括各种硬件回收和重复使用。本文主要介绍通用动力公司航天系统分公司完成的回收系统的设计工作,并描述了目前正在进行的有关助推器回收先进的研制计划。     

随机初值条件下基于翼伞的无人机回收方法

翼伞回收系统由柔性伞衣和所回收负载组成，存在对着陆场要求低、飞行安全稳定、可雀降无损着陆等独特优势，在无人机回收、物资空投等军用及航空航天领域都发挥着不可替代的重要作用。翼伞回收系统依靠柔性伞衣提供升力，但伞衣存在复杂的非线性动力学特性，导致其控制难度较传统刚性飞行器更高。针对该问题，基于部分假设，通过对柔性伞衣和系统负载间的相互作用进行动力学分析，建立翼伞回收系统的简化动力学模型。基于自抗扰控制技术设计水平控制器与归航策略，实现随机初值条件下的翼伞高精度归航，从任意初始位置及角度将无人机精确地运输至目标位置。飞行测试结果表明：所建立的动力学模型可为翼伞的实际飞行实验提供仿真调试环境，实现控制器参数调节；在15次翼伞归航控制实验中，翼伞系统的平均归航落点误差为21.9 m。     

高弹道系数再入飞行器低高度整体回收优化设计技术

开发了高弹道系数再入飞行器低高度整体回收总体优化设计系统,并利用该系统对作为算例的某回收系统总体方案进行了研究.在传统名义优化设计的基础上,特别考虑了设计变量和系统参数不确定性,结果表明对算例特定的回收对象而言,必须在6 km(海拔)高度启动预减速阶段时抛掉更多的质量,同时还要留出一定的余量以保证高超声速阻力环和超声速伞的起始工作条件(来流马赫数)满足要求.     

UUV布放回收技术

阐述了UUV的布放回收工作对UUV自身安全及作业能力的重要性。介绍了几种典型的水面舰艇布放回收系统的演变趋势,概述了各种布放回收系统的动作原理、过程优缺点和使用要求,指出了UUV布放回收技术的发展方向,探讨了水面布放回收UUV的关键技术。介绍了潜艇布放回收AUV的3种方式以及优缺点分析;提出了集成化设计的思想以及UUV应设计标准制式或系列化的自动对接定位装置等观点。     

科研靶试中空空导弹回收技术初探

对空空导弹回收的可行性进行了分析,对回收系统方案进行了初步探索,分析了空空导弹的回收特点,计算了相关参数,提出弹射抛伞和引导抛伞两种较为可行的空空导弹回收技术。     

空射巡航导弹的中空回收系统

由欧文工业公司为空射巡航导弹(ALCM)研制的先进中空回收系统(MARS)比早先的MARS具有更好的使用性能,并且消除了早期MARS的许多缺陷。目标伞的不稳定性一直是MARS中存在的最大问题。在ALCM的回收系统中,目标伞置于环形主伞顶口紧上方的稳定流场内,稳定性很高。当MARS全部打开后,回收直升机就进行回收。直升机捕获MARS时,只是抓取MARS中的一条承载绳。当被回收物与直升机间的承载绳拉紧后,主伞和目标伞的吊线被剪断抛掉,然后再将ALCM绞起带回再用。应急回收或正常中空回收方式的选择将由引导伞系线的两个烟火剪切器完成。当要进行应急回收时,将会有一强电脉冲应急信号传给MARS的开伞回路系带剪切器,之后MARS就点燃一低电压火药柱驱动应急支路上的系带剪切器,打开应急减速伞。     

无人机回收技术及其发展

介绍了几种常用无人机的回收方式,并分别对不同方式的回收过程、适用的国内外机型及相应的优缺点进行分析和展望.     

几种可用于靶弹的回收方法

高性能的靶弹系统是检验武器系统性能的重要装备, 在靶场试验中有着重要作用.介绍了靶弹回收的意义, 列举了几种典型的回收的实例以及存在的缺点, 并指出了靶弹回收中需要进行评估的几个问题.     

再入飞行器飞行试验和回收技术

发展并试验证明了从洲际弹道式导弹再入条件下软回收高弹道系数再入飞行器的一种技术。到目前为止已经采用本文叙述的质量抛投、降落伞回收技术软回收了两种不同类型的再入飞行器。另外两个不同设计的再入飞行器现在正在进行加工和装配,为飞行试验作准备。一种能从更严重的环境中回收再入飞行器的回收技术,现正在进行分析与地面试验,计划在两年内进行飞行试验。本文介绍所有这些飞行器,并摘要介绍飞行试验结果。     

基于大型翼伞可控回收的箭体结构与分离方案设计

对于高密度发射的运载火箭,迫切需要采取对火箭改动最小,风险和装备成本最小的控制措施,显著减小火箭落区面积,规避重要基础设施,减小对落区社会生活的影响。以某运载火箭助推器为例,在考虑现有火箭的运载能力、载荷与力学环境、结构气动外形及内部空间的基础上,提出了一种基于大型翼伞可控回收的箭体结构与分离方案设计构思,主要包括大型翼伞分离方案设计、助推器头锥结构改进设计及助推器头锥内伞系统结构集成化设计等。该技术的开展有效减少了箭体结构分离过程的分离能源,简化了结构方案,降低了结构质量,为长征系列运载火箭可控回收工作奠定了基础。     

封包绳提前断裂时主伞与伞舱口碰撞分析

分析了封包绳提前断裂状态下降落伞系统的运动特性，建立伞-舱组合体在拉直阶段的动力学模型，计算了主伞的运动轨迹，分析了拉出的主伞与伞舱口的碰撞情况．分析结果表明，封包绳提前断裂时，当主伞掉入伞舱中的长度小于26．45m时，在主伞拉出的过程中伞绳与伞舱口不相碰；当主伞掉入伞舱中的长度大于26．45m时，主伞在拉出过程中与伞舱口会发生碰撞，主伞与伞舱口碰撞的具体位置由主伞掉入伞舱的长度来确定．     

Study on Guidance Law of UAV Net Recovery System

The design and realization of a net recovery system is introduced, which can recover UAV （unmanned aerial vehicle） reliably and safely. The mathematical model is built, and the horizontal and vertical guidance law is studied based on the aerodynamic parameters and actual flying trial data of a certain UAV. The simulation result shows that this system can realize the recovery safely, stably and accurately.     

飞船回收过程动力学建模与仿真

在一定简化假设的基础上,导出了旋量形式的降落伞、返回舱运动方程,建立了包括降落伞系统拉直、充气和充满阶段的仿真模型,可对飞船回收全过程进行集成分析.通过对某飞船空投试验的仿真分析以及与试验数据的对比,验证了模型的有效性.给出了主要的模型假设、分析方法和数学模型.该文的建模方法对于一般降落伞系统的仿真分析以及飞船回收系统性能分析具有重要意义.     

降落伞ー旋转弹系统落速及转速数值模拟

降落伞一旋转弹系统具有复杂的动力学特性，为研究其下落速度与转速的变化过程，在准定常假设下，应用降落伞一旋转弹系统动力学及计算流体动力学对其进行数值模拟。计算中不考虑水平随机风对降落伞一旋转弹系统的影响，不计降落伞、伞绳及旋转弹流场的相互影响，对降落伞及旋转弹流场分别进行数值模拟，所得竖直方向速度及弹的转速随时间变化曲线与空投试验结果相符较好。该方法具有通用性，可应用于一般情况下降落伞一旋转弹系统设计分析及指导降落伞一旋转弹系统投放试验。     

无人机空中回收视觉导航技术

针对无人机空中回收过程中的导航问题,提出一种利用深度学习进行目标检测并配合双目视觉进行位姿 估计的技术。设计空中回收视觉导航系统,通过改进原有目标检测算法YOLOv3 框架提高回收过程中的检测精度和 速度;通过双目视觉系统对特征点进行3 维位姿解算,返回无人机和回收锥套中心相对位置信息。实验结果表明： 改进后的检测算法平均精度比YOLOv3 提高了3.2%,检测速度提高到73 FPS,检测速度明显提升;双目视觉算法 的位姿解算精确度高,两者同时满足导航系统精确性和实时性的要求。     

低空伞弹外弹道动力学模型

在一定的假设的基础上 ,将飞行系统 (炸弹与降落伞组成 )看作为变质量的质点弹性系统 ,充分考虑了变质量、附加质量及其引起的作用力 ,给出了作用在伞衣上的横向气动工程计算方法 .借鉴现代控制理论的结构化模型方法 ,建立了低空伞弹自动坠落过程、拉直过程、充气过程及稳定下落过程的结构化模型 ,使计算机编程易于实现 .运用该模型通过空投试验数据验证 ,表明此弹道模型是有效的     

高速飞行体无损回收装置的虚拟设计研究

文中以弹道修正或末端制导弹药一类的高速飞行体为对象．研究其试验样机内精密光机电控制器件或微处理部件等在抗高过载实验中，飞行体载体在最大回收减加速度和规定截停距离的限制条件下无损回收的方法问题。在充分分析已有的各种缓冲材料基础上，选取新型的泡沫铝材料为回收介质．采用ANSYS／LS-DYNA有限元分析软件对高速飞行体撞击和侵彻泡沫铝缓冲材料的过程进行了数值仿真分析研究．从而设计出一套密度逐渐增大、多节的回收装置。     

基于微型光电设备的典型靶标形状识别引导

针对无人机回收中采用图像方式进行导航给靶标识别跟踪可靠性带来的巨大挑战,基于多自由度微型光电设备对典型靶标识别引导进行研究,重点研究基于典型靶标对无人机进行视觉引导.通过颜色分割和形状识别快速捕获典型靶标,对靶标进行精确的空间姿态、运动信息测量,结合多自由度微型光电引导设备的空间角位置、角速度等姿态测量信息,计算无人机引导参数,并通过典型靶标识别仿真.结果表明:利用颜色分割和形状识别方法可以快速的捕获靶标,同时结合微型光电设备的测量数据,可以较好地实现无人机引导参数的精确计算.     

某型飞机弹射救生人伞系统运动分析

建立了人伞系统的运动数学模型,对某型飞机К-36ДМ弹射座椅的人伞系统运动进行了分析计算,指出了在大海拔高原地区弹射救生中的安全性措施.