空中加油过程受油装置载荷测量方法及地面试验验证

受油装置作为受油机的重要机构与加油设备建立输油通道,与加油设备对接过程中的载荷大小对于受油装置结构强度设计具有重要意义。本文根据受油装置结构形式,提出基于应变电测原理的受油装置对接载荷测量方法。在空中加油吊舱地面调试试验期间搭建可移动式测试系统,验证对接载荷测量思路及方法,获取了锥套与受油插头对接过程中受油管上的应变数据,分析了对接过程中的载荷变化规律,并结合受油管几何模型估算给出了对接过程中的轴向载荷大小,为后续空中加油过程对接载荷测量进行了原理及可行性验证。     

A321飞机上的AGS雷达

据《C^4ISR杂志》2006年7月3日报道，跨大西洋合作AGS雷达（TCAR）作为北约AGS计划的首要子系统，将装备AGS部队的四架空客A321改进型飞机。每架飞机可承载由两名飞行员和14名操作员组成的多国机组，并在飞机背部的突出部位安装了一部TCAR，即便在机翼产生的雷达阴影区也能获得良好的覆盖。A321的典型飞行任务是10h，如采用空中加油，飞行时间将可能延长。TCAR将会是一部有源电扫描合成孔径雷达／动目标指示器（SAR／MTI），其研制项目来源于美国多平台雷达技术嵌入计划（MP—RTIP）、欧洲防区外监视及目标截获雷达示范机计划。     

无人机空中加油控制设计与仿真

无人机空中加油控制精度问题,无人受油机模型的各种不确定性与来自外部的各种干扰归结为扰动,造成控制精度差。为解决上述问题,提出一种免疫粒子群优化算法的自抗扰无人机自主空中加油飞行控制律设计方法。利用自抗扰控制能够自动检测并补偿内部与外部干扰影响的特点,并利用扩张状态观测器进行估计与补偿,从而增强了所设计飞行控制律的鲁棒性,用免疫粒子群优化算法对自抗扰控制器参数进行了优化研究,以提高设计效率。仿真结果表明,所设计的自抗扰自主空中加油控制系统具有优良的控制性能与较高的控制精度,能够满足无人机自主空中加油的要求。     

软式空中加油半实物仿真系统研究

为模拟软式空中加油相对运动过程,研究加油机和受油机在近距离时的气动影响和飞行接近策 略,提出了一种考虑尾涡流、头波效应影响的软管-加油伞运动模型,仿真实验表明该模型能够准确模拟软式 空中加油相对运动过程,在某型飞机大型球幕飞行训练模拟器的基础上,开发了一套基于该运动模型的软式空 中加油半实物仿真模拟训练系统,对加油伞组件控制方法进行了详细设计,并利用 OpenGL 语言开发了一套空 中加油可视化模拟训练插件。     

基于深度信息的自主空中加油技术

在分析自主空中加油技术典型解决方案的基础上,提出了基于三维快速成像激光雷达(3Dflash LIDAR)的自主空中加油技术方案。该方案可以在很大程度上减少或消除自主空中加油对GPS的依赖,为合理利用非相似余度导航定位功能提供可靠的技术支撑。首先根据加、受油机空中加油编队飞行特点,确定了以平尾和垂尾为特征平面的加油机点云深度信息特征提取方案和算法。其次利用拉格朗日乘法求取点云子集的最佳拟合平面的单位法向量,为视觉里程计估算加油机相对受油机位姿变化提供了信息。仿真结果表明,特征提取和位姿估算算法可行。同时为了提高视觉里程计对相对位姿估算的准确性,利用矢量中值滤波、平尾与垂尾相关性来消除测量和数据处理中产生的误差,仿真结果表明:在白噪声信噪比为25dB时,滤波算法可行。     

无人机空中加油过程中分数阶滑模会合导引控制

针对带末端角度和末端速度约束的无人机空中加油自主会合问题,设计了一种3维分数阶滑模导引律,使无人机在无加油机主动配合的情况下具备自主会合能力.首先,根据无人机与加油机之间的相对运动关系,设计了3维比例导引规律,使无人机能够到达期望的加油位置.其次,利用滑模控制的强鲁棒性特点以及分数阶微积分的精细控制特性,基于变结构理论和李雅普诺夫稳定性理论设计了一种带有末端角度约束的3维分数阶滑模变结构控制律,并用所设计的分数阶滑模控制律对3维比例导引指令进行重构,使无人机能以期望的末端追踪角度到达加油位置.然后,构造了速度指令生成器,对无人机的末端速度进行约束.最后,对所设计的导引律进行了仿真验证,仿真结果表明所设计出来的导引律能满足追踪角度和速度约束的要求.     

空中加油的“大黄蜂”

正图中的"大黄蜂"在加油结束后泄露出的燃料拉出一条长长的尾迹,这也是软管锥套式加油的一个小缺陷,而且需要飞行器处于较为平稳的气流环境中,否则锥管会出现大幅度的摇摆,影响受油过程的顺利进行。美国海军与空军的加油方法不同,空军主要用硬式加油设备,海军受到上舰和伙伴加油的限制,主要使用软管加油。     

“幻影线”无人演示验证机顺利完成首飞

据CNET新闻网2011年5月3日报道,2011年4月27日,波音公司的"幻影线"(Phantom Ray)无人演示验证机在加利福利亚州爱德华兹空军基地顺利完成首次飞行,飞行时长约17min,飞行高度达2 286m,速度达329.7km/h。"幻影线"无人演示验证机由波音公司鬼怪工厂自主出资研发,它采用隐身、飞翼     

基于滑模的空中加油受油机会合制导与控制

为实现空中加油过程中受油机与加油机自主会合,建立满足会合要求的滑模控制面,设计相应制导律.根据受油机与加油机相对位置与速度得出受油机前向加速度指令.基于六自由度受油机动力学模型,采用时标分离将受油机的角运动系统分为快慢回路,采用动态逆方法分别进行系统设计和设计满足追踪会合要求的速度控制律,并以无人机自主跟踪加油机实现会合为例进行仿真.结果表明:该系统能引导受油机实现与加油机的会合,具有良好的动态性能.     

《飞航导弹》无人机专刊征稿启事

无人机作为各国军民用的前沿装备,综合集成了航空、信息、控制、传感器、新材料和新能源等技术。国外无人机系统的巨大增长和中国无人机系统的技术进步为世界所关注。为进一步促进我国无人机技术交流、拓展无人机技术创新、推进无人机产业发展,"尖兵之翼——第六届无人机大会暨展览会"将于2015年4月在北京举行。《飞航导弹》作为本次展会的主要支持媒体之一,以中国无人机系统的发展和技术进步为己任,致力于中国无人机事业的开拓和创新,为此将