一种倾转四旋翼无人机及其过渡段姿态控制

为解决常规四旋翼无人机前飞速度慢、续航时间短、固定翼飞行器无法垂直起降和悬停的不足,设计一种小型倾转四旋翼QTR(quad tilt-rotor)无人机.建立QTR无人机的动力学模型,针对该无人机的过渡段姿态控制特点设计基于鲁棒伺服 LQR 控制理论的姿态控制器,针对 QTR 由垂直模式切换水平模式的过渡阶段设计控制策略,并通过仿真实验,对比传统控制方法进行验证.仿真结果表明:该无人机既兼顾传统四旋翼无人机的飞行功能,又能像固定翼飞行器一样进行长距离快速飞行.     

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…     

倾转旋翼无人机模态转换控制

对小型倾转旋翼无人机模态转换全过程中的飞行控制技术进行了研究。首先,介绍了一种倾转旋翼无人机模型,并提出了一套适用于模态转换全过程的模态转换策略。建立了该倾转旋翼无人机的纵向模型并进行了配平分析,获得其模态转换全过程的"转换路径",给出了高度与空速的控制结构,并设计了模态转换控制律。最后,对倾转旋翼无人机模态转换全过程进行全数字仿真,结果表明,该倾转旋翼无人机在模态转换过程中高度与空速实现了良好的跟踪,整个模态转换过程平稳、安全。     

某型自转旋翼无人机半实物仿真系统

针对某型自转旋翼无人机飞行控制,设计一种半实物仿真系统。介绍半实物仿真系统功能及组成、平台总体设计,详细论述系统硬件、软件设计,并对系统进行仿真试验。结果表明,该半实物仿真系统能真实地模拟自转旋翼无人机飞行控制系统运行环境,验证飞行控制系统逻辑功能及品质,缩短此型号的自转旋翼无人机研制周期。     

兵器新品廊

"黑豹"偏转旋翼无人机"黑豹"(Panther)无人机由以色列航宇工业公司研制,最大特点是既可以常规起降,也可以垂直起降。"黑豹"无人机重约65千克,动力装置为三台超静音电动机,驱动3副可偏转的旋翼。自动飞行控制系统可实现在垂直起降和前飞状态之间的转换。它可携载8千克的有效载荷,包括昼/夜稳定摄像机、激光测距仪和指示器。"黑豹"能在3 000米高度续航6小时,工作半径超过60千米。每套"黑豹"     

美国海军为小型舰船研发弹性旋翼无人机

针对小型舰船无法搭载大型无人机的问题,美国海军目前正在研发一种长航时无人监视飞机,这种无人机可像直升机一样进行起降,见下图。这种被称为“弹性旋翼”（Flexrotor）的无人机由美国Aerovel公司设计制造,该公司表示,目前该型无人机还需要几年的时间才能作战使用。然而,海军研究局和设计人员希望该无人机能够较上一代无人机在携带更少设备、需求维护量更少的前提下提供全自主情报、监视和侦查覆盖能力。截止目前,海军研究局已经对该项目投资近50万美元,研发人员正在努力改进该无人机从垂直飞行状态向巡航飞行状态的过渡。     

贝尔公司将研制全尺寸鹰眼无人机

前不久,贝尔直升机公司透露,他们将于2 0 0 4年1 1月1日以前完成全尺寸鹰眼垂直起降无人机的设计、生产和试验工作。2 0 0 6年美国海岸警卫队将开始部署鹰眼无人机,到2 0 1 8年海岸警卫队将拥有6 9架该无人机。1 998年3月,贝尔公司研制的7/ 8缩比的鹰眼无人机的样机进行了首次飞行试验,之后又进行了多次试验,总计70次,且所有的试验都很圆满。试验使贝尔公司获得了大量的试验数据并积累了丰富的作战使用经验。鹰眼无人机的样子很像V 2 2鱼鹰飞机,它采用了贝尔公司在V 2 2鱼鹰项目中开发的斜旋翼技术,它不仅具有直升机所有的垂直起飞、悬停和…     

无人作战系统之二 美国“神剑”垂直起降高速无人机

据英国《飞行国际》杂志网络版2009年8月11日报道,美国极光飞行科学公司在8月10日美军的一次内部航空飞行器展示中推出了其最新研制成功的神剑(Excalibur)垂直起降高速无人机。据称,该无人机的动力系统采用涡电混合动力方式,使其既能够像直升机一样垂直起降,又能像传统的固定翼式飞行器一样在空中高速飞行。     

基于增量动态逆的倾转旋翼飞行器飞行控制律设计

针对非线性动态逆控制对模型精确度要求高、鲁棒性差的特点,设计了基于增量非线性动态逆方法的倾转旋翼飞行器全模式飞行控制律。在倾转旋翼飞行器动力学模型的基础上推导出增量动态逆控制律,针对倾转旋翼飞行器操纵存在冗余的特点,在增量动态逆算法的基础上引入舵面控制分配算法;提出一种实时解算控制效率B阵的方法,并设计了一种能够降低对精确数学模型依赖的全模式控制律。通过仿真验证了所提算法对倾转旋翼飞行器控制的有效性。     

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。     

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。     

一种无人机自主航线控制策略

为控制无人机按预定航线飞行,提出一种无人机自主飞行控制策略.介绍自主飞行控制策略和控制律,包括在水平方向上的飞行控制规律和在竖直方向的飞行控制规律,分析软件流程图和半物理仿真系统,并进行无人机半物理仿真.仿真结果表明:该控制策略易编程实现,可靠性好,可有效完成无人机自主航迹飞行.     

希里奥斯无人机将再创一项世界记录

由AeroVironment公司和NASA共同研制的希里奥斯 (Helios)太阳能无人机在两年前刚刚创下了无人机飞行高度的世界记录 ,而在 2 0 0 3年夏天 ,它又将进行另一次历史性的飞行———连续飞行4 8h ,这可以使该无人机用于环保、科学、军事和通信等多个领域。2 0 0 3年 7月中旬 ,该多发动机无人机的长续航时间演示飞行试验在夏威夷的美国海军太平洋导弹靶场 (PMRF)进行。而在 2 0 0 3年 5月 15日成功进行的初步发射试验说明 ,尽管由于安装了新的燃料电池系统而增加了无人机的质量和载荷分布 ,但总的说来飞机还是比较稳定的。根据计划安排 ,在15…     

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。     

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．     

基于虚拟中心的四旋翼无人机一致性编队控制研究

为提升无人机“蜂群”系统编队控制的一致性,以四旋翼无人机及所属“蜂群”系统为例,建立了四旋翼无人机单机以及“蜂群”系统模型。基于虚拟中心控制方法,提出了一种四旋翼无人机一致性编队控制策略。设计了一种分布式协同一致性编队控制律,并对该控制律的稳定性进行了推导分析。对应用该控制律的多四旋翼无人机组成的“蜂群”系统进行了编队飞行仿真,仿真结果表明,该控制律作用下的四旋翼无人机能够稳定飞行并在12 s内完成编队,验证了该协同编队控制策略的可行性和有效性。研究结果为提升“蜂群”系统的编队一致性问题起到了一定的理论指导作用。     

意大利研制出新型无人机

意大利赛莱克斯·伽利略公司为竞标本国的Forza NEC计划研制出了2种新型垂直起降无人机,即Asio-B无人机和Spy-B无人机。这两种无人机共用地面控制台(GCS),其计算机和信号设备可由一个背包携带。手持式控制器类似于视频游戏使用的控制器,可控制无人机的飞行、有效载荷、绘图以及任务规划系统。无人机采用的     

微型四旋翼无人机模糊PID 控制

为解决微型四旋翼无人机控制系统存在的鲁棒性差和控制精度低的问题,提出一种模糊PID控制方法。建立微型四旋翼无人机系统动力学数学模型和电机模型,在系统模型的基础上设计模糊PID控制器。通过Matlab/Simulink仿真和飞行试验对所设计的模糊PID控制器的有效性进行验证。仿真实验表明,该算法能提高系统的抗干扰性能和控制精度。飞行试验结果表明,模糊PID控制器可以有效地控制微型四旋翼无人机。     

多无人机协同编队飞行设计方法

为解决军事对抗训练中作战飞机协同编队飞行进袭态势的构建问题,提出一种多无人机协同编队飞行设 计方法。采用单机个体路径跟踪控制与多机群体集中控制的综合设计方法,设计多无人机协同编队飞行总体架构, 建立多无人机之间的相对运动关系模型,给出飞行实施的控制策略,通过仿真实例验证了多机协同编队控制效果。 仿真结果表明：多无人机协同编队控制方式能够实现跟随机对领航机航迹的跟踪,可有效解决在3 维空间的编队 控制。     

微小型旋翼无人机总体设计与实现

主要讨论了一种微小型旋翼无人机的设计、制造与试飞验证。在研究涵道风扇式与"单旋翼+气动面"布局的微小型旋翼无人机特点的基础上,提出了微小型旋翼无人机总体设计方案。利用计算流体力学软件Fluent完成了该微型无人机气动面的设计;利用微机电系统惯性测量组件以及地面控制系统完成了该无人机的控制系统设计。微小型旋翼无人机完成了系绳试飞和自由试飞。证明了该微型无人机具有自主悬停能力,并且验证了设计方案的正确性和合理性。