某型无人机飞行动力学仿真软件设计

无人机飞行动力学仿真是无人机飞行控制系统半实物仿真系统的重要组成部分。为了开发一种实用型的无人机飞行动力学仿真软件,考虑无人机飞行动力学仿真的实时性和精度问题,基于四阶龙格-库塔算法,对无人机飞行动力学非线性模型的实时仿真进行研究,设计和开发了无人机飞行动力学实时仿真软件,并成功应用于某型无人机飞行控制系统的半物理仿真试验。试验和测试结果表明：该动力学仿真软件设计合理并满足飞行仿真要求,具有一定的工程应用价值。     

小型无人机飞行控制系统硬件设计

针对传统单片机飞行控制系统的不足,设计一种适用于小型无人机的飞行控制系统。制定了技术和功能指标,以TMS320F28335芯片为核心,集成了GPS和传感器,并进行少量外部接口扩展,保证了数据通信的实时性和可靠性,实现了小型无人机的自主控制。实验结果表明:该系统成本低、体积小、功率小,可为小型无人机的设计与应用提供参考。     

基于自主切换的无人机航向跟踪设计

基于某型无人机飞行运动模型,研究设计了基于自主切换的无人机航向跟踪控制律。建立了无人机运动的数学模型,设计了飞行控制系统结构,以及纵向、横侧向控制律和自主导航功能模块,实现了无人机的基本飞行控制和自主导航功能。通过仿真验证,该无人机具有比较理想的飞行航线跟踪和飞行航线切换能力,自主导航功能模块达到了预期的设计要求。     

某型无人机飞行控制系统

对某型无人机的飞行控制系统作了阐述,该飞行控制系统主要由飞行器分系统、测控与信息传输分系统、任务设备分系统、地面支持分系统四大部分组成,飞行器分系统包括飞机机体、动力装置、导航与飞行控制、机上电气设备及回收设备等;飞行控制技术的研究能使系统具有遥控、自主控制和应急返航能力．该无人机飞行控制系统已在某型无人机上得到应用,并已通过飞行试验验证,基本达到某型无人机的飞行控制要求．     

某小型低空高速无人机控制律设计与仿真

利用自动控制理论的知识,分析并建立了某小型低空高速无人机飞行控制系统的控制律,并采用飞机小扰动运动方程进行了初步的验证计算。利用飞机系统仿真的方法,采用飞机全量扰动运动方程对该型无人机飞行控制系统的控制律进行了仿真验证,结果表明,文中所设计的该型无人机飞行控制系统的控制律可以实现该无人机安全发射、稳定爬升、高度稳定、姿态稳定、航向稳定的要求,进而可以实现无人机按预定航路的飞行。     

一种测量无人机重心和转动惯量的方法

为了提高小型无人机飞行控制系统的开发效率和控制精度,介绍了一种无人机重心和转动惯量的实验测量方法。这种测量方法基于投影法测量无人机的重心位置,并使用复摆装置测量无人机的转动惯量。对使用这种测量方法获得的测量数据进行对比分析,结果表明,该方法简单可靠,成本低,且精度能够满足小型无人机飞行控制系统的设计需求。     

小展弦比无尾飞翼式无人机控制律研究与仿真

无尾飞翼布局无人机具有高气动效率、结构强度以及良好隐身特性等突出优势,但也具有控制性能不佳的缺点。以某型小展弦比飞翼式无人机为研究对象,基于CFD仿真计算和风洞试验得到的气动数据,分析该型无人机的稳定特性,讨论了嵌入面式操纵面对小展弦比无人机的优劣。主要分析该无人机纵向模态,进而设计了飞行控制系统,搭建了飞机模型,并使用MATLAB仿真飞行过程,验证了控制系统的可行性,为飞翼无人机控制系统的设计提供参考。     

小型无人机三轴飞行仿真转台设计

针对直接在无人机上验证飞行控制系统成本较高,危险性较大,且受场地限制的问题,设计了一种针对小型无人机的三轴飞行仿真转台。介绍三轴转台主要性能指标和转台结构,对伺服控制系统和伺服软件系统2个方面进行分析,编写了设计程序。分析结果表明:该转台具有体积小、成本低、精度高、使用方便等特点,为小型无人机控制系统的研究提供了一个地面半仿真实验的平台。     

小型无人机飞行控制系统设计及验证

为提高小型无人机的自主飞行能力,对全流程自主飞行控制系统的设计进行研究。以某小型固定翼无人机作为研究平台,设计控制系统及制导系统,在航迹跟踪控制模态中引入侧向偏离速度量,并进行试飞场景设计及试飞验证。结果表明：该系统能提高航迹跟踪的快速性和精度,其控制律及制导率是正确、实用的,在提升无人机自主控制等级的同时能为自主编队控制等相关技术做好前期准备工作。     

无人机飞行控制系统非线性设计技术研究

基于现代控制理论的非线性设计是现代无人机飞行控制系统的重要设计方法。在分析总结国内外文献资料的基础上,论述了当前无人机飞行控制系统设计领域中几种重要的非线性设计技术,包括非线性反馈线性化方法、滑模变结构控制方法、多模型自适应控制方法和基于控制Lya- punov函数的Backstepping方法。     

白颊凫无人机将进行展示性能的飞行试验

奥罗拉飞行科学公司计划于2 0 0 4年1月对其研制的7kg的白颊凫(GlodenEye)无人机进行飞行试验,旨在展示无人机从垂直飞行转为水平飞行的能力。这种能力已经在白颊凫 5 0无人机的首次飞行试验中得到了验证。这种垂直起降无人机是专门为承载监视和化学毒剂探测传感器而设计的。其关键分系统是雅典娜技术公司的“制导星”飞行控制系统,目前,奥罗拉公司计划对该平台只进行有限的降低风险的研究,随着其它几型小型廉价无人机的设计完成,将进一步对其进行试验。奥罗拉公司研制的白颊凫系列无人机具有噪音和热特征信号低的特点,其推进系统被罩在一…     

垂直起降无人机技术发展现状与展望

垂直起降无人机融合了固定翼无人机的航程远、速度快、续航时间长以及直升机的垂直起降方便的特点,发展前景广阔。基于垂直起降无人机技术发展现状,分析了其发展需求和应用前景。在分析了垂直起降无人机研究现状的基础上,总结了垂直起降无人机涉及的主要关键技术,主要包括气动设计、系统建模和飞行控制等方面。从先进气动布局设计、自主飞行控制系统、高效动力系统、可靠倾转执行机构及精确自主起降控制引导手段等方面,对垂直起降无人机的发展趋势进行了展望。     

激光推进微型无人机及其系统最优化

前言.微型无人机可望成为在不同条件下进行探测、侦察的一种新式武器。尤其从安全性与技能方面考虑在有人驾驶飞机很难承受的条件下,急需开发适于这种条件下工作的微型无人机技术。即需要开发可以小型化、低速飞行的技术。可是从结构力学特性和流体力学特性考虑,无人机的小型化和低速飞行都会降低飞行安全性。所以必须针对这种情况采用推进结构和控制系统来提高稳定性。因此,结构／流体／控制各领域的设计协调和开发新的推进装置与控制装置,将是开发微型无人机的重大课题。     

采用逆动力学法的无人机跟踪飞行速度控制系统设计

随着无人机的迅速发展,为扩大其使用范围,急需实现无人机自动追随移动目标,自动编队飞行,自动空中加油和自动着陆等。研究提出了无人机跟踪目标的制导控制系统设计方法。通过理论研究和仿真试验确认了所提速度控制系统设计方法的有效性和相对气动误差的鲁棒稳定性等。     

基于蚁群算法的无人机最短航路规划

为解决无人机在执行多航点任务过程中,由于航点数量较多而导致的多种飞行轨迹问题,提出一种仿生 蚁群觅食路径选择的无人机航点任务轨迹规划方法。介绍算法原理,计算信息点的信息素浓度,通过工蚁航点转换 规则和信息素浓度修改规则进行算法实现,并对其进行计算仿真和结果分析。仿真结果表明：该算法能够保证飞行 器以最短路径飞行完成所有航点任务,提高了无人机的任务执行效率,减少了控制系统的时间损耗,便于无人机编 队飞行系统的实现。     

无人机倾斜转弯非线性飞行控制系统设计

研究无人机(UAV)的倾斜转弯(BTT)飞行控制系统的设计方法,解决UAV高机动倾斜转弯飞行时运动强烈耦合、气动特性强非线性和参数非定常性等特性带来的飞行控制系统设计难题。采用线性二次型最优调节规律对UAV非线性运动零动态系统进行增稳调节;运用非线性控制系统中精确反馈线性化方法对UAV非线性系统进行线性化处理;运用滑模变结构控制方法设计了UAV的BTT控制规律,得到由增稳最优调节规律和滑模变结构控制规律构成的UAV的BTT非线性鲁棒飞行控制系统。基于无人机六自由度非线性动力学模型,进行BTT非线性飞行控制系统数字仿真,仿真结果表明：该控制系统即使在扰动条件下也能达到满意的控制品质,控制糸统的鲁棒性和控制精度能满足UAV高机动倾斜转弯飞行时的控制要求。     

H2/H∞混合控制在无人机飞行控制中的应用

针对无人机受参数摄动和外界扰动影响的特点,对H2/H∞混合控制控制理论在无人机飞行控制系统中的应用进行了研究.对典型无人机的横航向飞行控制系统,用混合H2/H∞鲁棒控制方法设计状态反馈控制器,使飞机控制系统在鲁棒稳定条件下,满足一定的性能指标.利用线性矩阵不等式在求解多目标综合控制问题方面的优势对问题进行求解,仿真结果表明控制器具有较好的扰动抑制能力和跟踪性能.     

折叠式共轴反桨无人机飞行控制技术研究

针对折叠式共轴反桨无人机的飞行控制问题,提出一种用于位置和姿态的反馈控制系统的反步滑模控制 算法。通过对无人机飞行状态进行分析,建立无人机的动力学模型,采用反步滑模控制算法设计折叠式共轴双旋翼 无人机的姿态和位置控制算法,并研发试验样机进行飞行测试实验。实验结果表明：对比传统串级比例-积分-微分 (proportional integral derivative,PID)控制算法,所提出的位置和姿态对反步滑模控制算法能有效地提高飞行稳定性。     

三论超低空突防战术和技术

着重讨论了无人飞行器超低空飞行中所遇到的几个关键技术问题,包括高度控制系统、地形跟踪、地形回避,威胁回避、飞行任务规划等,并对亚声速、超低空飞行突防的最新战例、事例进行了跟踪和分析。     

H2/H∞混合控制在无人机飞行控制中的应用

针对无人机受参数摄动和外界扰动影响的特点,对H2/H∞混合控制控制理论在无人机飞行控制系统中的应用进行了研究.对典型无人机的横航向飞行控制系统,用混合H2/H∞鲁棒控制方法设计状态反馈控制器,使飞机控制系统在鲁棒稳定条件下,满足一定的性能指标.利用线性矩阵不等式在求解多目标综合控制问题方面的优势对问题进行求解,仿真结果表明控制器具有较好的扰动抑制能力和跟踪性能.