高空作业平台臂架伸缩运动的横向振动特性

为了探究高空作业平台做伸缩运动时变幅平面内的横向振动动力学特性,针对臂架的实际搭接和支承情况,将臂架等效为根部铰接、中间弹性支承且带有集中参数的变截面变长度梁. 基于牛顿第二定律建立各臂段的运动微分方程,采用模态叠加法、结合边界条件求解臂架一系列时刻的瞬态振型函数,曲线拟合时变参数以近似表示梁的振型,并依据伽辽金截断方法,得到广义坐标下的状态空间方程. 在Matlab/Simulink环境下进行动态仿真,得到伸缩过程中臂架头部的变幅平面横向振动动态响应. 结果表明,就横向振动振幅而言,搭接简化会带来15.63%计算结果误差;支承简化会加大臂架整体刚度、减小臂架振动响应,不可取。     

电火一体抗击无人机的拦截打击排序模型研究

在信息技术革命的推动下,空袭和反空袭作战模式以及相应的战争形态发生了巨大变化。一方面随着无人机武器的高速发展,无人机将可能成为未来空天战场的主力力量;另一方面,随着我军现代化程度的提升,火力装备水平和信息化电子对抗手段都有了质的飞跃,具备了“电火一体”抗击无人机的作战能力。同时由于信息技术的发展,使得战场态势复杂且瞬息万变,增加指挥员对无人机拦截打击排序的困难,所以建立一种科学实用的电火一体抗击典型无人机的拦截打击排序模型显得尤为重要。     

基于MTPM和DPM的多无人机协同广域目标搜索滚动时域决策

传统的协同搜索决策方法在目标引导和机间协同方面存在不足. 研究建立了基于分布概率预测的目标概率图（Target probability map,TPM）初始化方法和基于贝叶斯准则的目标概率图动态更新方法,形成了修正目标概率图（Modified TPM,MTPM）及其运算机理.考虑对任务子区域进行可控回访,定义了数字信息素图（Digital pheromone map,DPM）,建立了数字信息素图使用方法及更新机理.设计了基于MTPM和DPM的寻优指标,建立了基于滚动时域控制的协同搜索决策方法（MTPM-DPM-RHC method,MDR）.仿真表明: 1） MTPM能有效降低对目标的虚警率和漏检率;2） DPM能有效实现对任务区域可控回访;3） MDR方法的遍历能力、重访能力和目标搜索效率均优于已有方法.     

基于硬件Kalman滤波器的航拍云台姿态获取

航拍云台姿态获取是航空摄影中相机姿态校正的基本依据,介绍了一种基于硬件Kalman滤波器的航拍云台姿态获取的实现方法。设计中采用MPU6050作为系统的姿态传感器,它提供三轴角速度和三轴加速度数据。根据系统特征建立Kalman滤波方程对这些数据进行数据融合处理,Kalman滤波过程中的加减乘除浮点数运算由FPGA实现,外部数据的采集和时序的控制也由FPGA完成。经过对实际数据的处理实验,得出该硬件模块可以获得较为准确的航拍云台姿态,输出结果误差在-1.5°~1.5°范围内。     

感光测定在航空摄影图像处理中的应用

阐述了感光测定曝光条件确定原理和方法,讨论了感光测定在航空摄影曝光、影像质量控制、药液补充量控制、工作药液性能检测等航空摄影过程中的应用。     

基于数字式红外传感器的姿态测量盲区补偿法

单轴红外姿态测量系统在测量小型无人机姿态角时存在盲区,通过增加一组与原轴线相垂直的红外传感器,形成双轴姿态测量系统,对盲区进行补偿。两组红外传感器一定有一组位于倾角可测区域,通过测试目标轴的输出温差的大小,判断位于可测区域的轴线,可实现对目标轴姿态角的解算。首次采用数字式输出红外热电堆传感器设计实现了180°无盲区的姿态角测量模块,经过测试,其静态误差小于2°。     

基于一致性的小型四旋翼机群自主编队分布式运动规划

设计一种小型四旋翼无人机群起飞后自主形成正多边形编队的分布式运动规划方法.在四旋翼无人机的串级控制系统框架下,分布式编队控制器以简化agent模型为基础,同时采用平均一致性算法和有领导一致性算法,共同产生各无人机位置与偏航角的期望轨迹.讨论了达成最终协调目标队形的拓扑条件,并给出一种基于有向Hamilton环的通信拓扑设计方案.最后通过数值仿真验证了所提出算法的有效性.     

亚胺改性环氧树脂胶黏剂的研究

采用端羧基亚胺中间体对环氧树脂进行改性,用芳香胺做固化剂,制备了亚胺改性环氧树脂胶黏剂.研究了端羧基亚胺中间体的种类及用量、固化剂种类及用量、固化条件等因素对胶黏剂性能的影响.结果表明,采用分子中含有砜基的亚胺中间体对环氧进行改性、用DDS做固化剂制得的胶黏剂的性能最好.亚胺中间体用量为60phr～70phr、固化剂用量控制在固化剂活泼-H/环氧基为0.6～0.7时,胶黏剂的综合性能较好.适合该胶黏剂的固化条件为200℃/2h 220℃/4h.     

On Trajectory Tracking Model Predictive Control of an Unmanned Quadrotor Helicopter Subject to Aerodynamic Disturbances

In this article a model predictive control (MPC) strategy for the trajectory tracking of an unmanned quadrotor is presented. The quadrotor's dynamics are modeled using a hybrid systems approach and, specifically, a set of piecewise affine (PWA) systems around different operating points of the translational and rotational motions. The proposed control scheme is dual and consists of an integral MPC for the translational motions, followed by an MPC scheme for the tracking of the quadrotor's attitude motions. By the utilization of PWA representations, the controller is computed for a larger part of the quadrotor's flight envelope, which provides more control authority for aggressive maneuvering. The proposed dual control scheme is able to calculate optimal control actions with robustness against atmospheric disturbances (e.g. wind gusts) and with respect to the physical constraints of the quadrotor (e.g. maximum lifting forces or fixed thrust limitations in order to extend flight endurance). Extended simulation studies indicate the efficiency of the MPC scheme, both in trajectory tracking and aerodynamic disturbance attenuation.     

超轻型无人机光电侦察平台升降机构设计

为了解决搭载光电平台的无人机在飞行时受的阻力影响以及如何提高无人机的续航能力,增加无人机的飞行时间,针对此问题,设计了一种结构简单的无人机载光电侦察平台升降机构。光电平台工作时,通过升降机构伸出机外;光电平台停止工作时,收入机内,从而解决阻力的影响,另一方面,通过采用减轻升降机构重量,从而提高续航能力。升降机构采用碳纤维铝蜂窝夹层复合材料作为支撑板的主体材料,同以前应用的铝合金材料相比较,重量减轻4.5kg。经过多架次外场飞行试验,取得了良好效果,无人机续航能力有所加强。