基于虚拟长机的非线性视线导引律多机编队控制

针对多无人机编队控制难题,设计了一种基于虚拟长机与非线性视线导引律相结合的多机编队控制算法。将编队飞行过程分为航路飞行与航路切换两个阶段。在航路飞行阶段,虚拟长机由非线性视线导引律生成参考点,根据队形的几何位置生成实际编队飞机的期望参考点,进而得到每架飞机保持编队队形所需的滚转角指令;在航路切换阶段,虚拟长机采用圆弧飞行,以虚拟长机作为编队飞机的期望参考点生成队形保持的滚转角指令。速度指令由虚拟飞机与编队飞机之间的距离误差得到。以某固定翼飞机的非线性仿真模型为基础,设计典型“V”字队形,通过数值仿真验证了多架飞机在航路飞行与航路切换阶段编队算法的可靠性与控制精度。     

双余度飞行显示控制计算机的设计与实现

飞行显示控制计算机是飞行员高效、直观地获取所需信息或发送控制命令的操作平台,其任务可靠性对飞机飞行安全至关重要,一旦失效将会造成系统部分或全部功能丧失,尽管不会直接危及飞行员人机安全,但会严重影响飞行和作战任务的完成。因而本设计采用了双余度设计方法,有效提高了任务可靠性、降低了失效风险,具备一定的工程实用价值。     

无人作战飞机操控/自主CCRP攻击系统建模与仿真

基于空地轰炸的模式设计了无人作战飞机操控/自主攻击系统。该系统有智能化的自主决策能力、对复杂环境的适应力、较高的可靠性,能合理地消除攻击过程中的瞄准偏差。借鉴模糊控制原理构建了操控导引系统,将火力控制系统和飞行控制系统结合起来。仿真结果表明,该系统可有效地完成轰炸任务。     

飞机电源系统飞行试验数据高速采集及处理系统设计与实现

本文针对飞机供电特性考核的需要,设计了一套将电源系统飞行试验数据实时高速采集、解算,并连续记录的数据处理系统,在保证飞行试验数据记录的准确性和完整性的基础上,缓解了大数据记录的压力,提高了试验数据处理的效率,满足了对飞机电源系统评估的需求。     

飞行品质模拟器设计

飞行品质模拟器是现代先进飞机飞行控制及飞行品质设计验证的一个重要系统设备,论述了飞行模拟器的主要功能和总体构成,介绍了飞机数学模型、座舱虚拟仪表显示、人感系数特性及系统集成等关键技术环节的设计。     

民航GPS干扰的排查及思考

在航空事业发展中,为了确保飞机能够安全、稳定地飞行,需借助诸多现代科学技术,其中GPS是主要技术之一,为飞机的飞行任务提供通信、定位、导航、监控等功能支持。但在民航运营中,常会出现GPS受到干扰的情况,严重影响了飞机的正常飞行。因此,文章以山西两起民航GPS干扰案例为例,对GPS干扰进行排查研究。     

飞机飞行参数采集系统

飞机在飞行过程中,其工作参数和飞行状态参数,如发动机的转速、温度、飞机的耗油量、俯仰角度、侧向角、空速、飞行高度和航向等,既是飞行员和地面飞行指挥员随时要掌握的参数,也是保障飞行安全最为重要的数据。但是,这些参数主要由航空仪表指示给飞行员,只能被飞行中的飞行员实时使用,而地面指挥员只有通过无线电通信来获取某些时刻的飞行参数。这不仅需要较长的时间,而且由于频繁地与多架次飞机通信询问,势必分散飞行员的精力。我们设计了一个飞行参数采集遥测系统,它能根据地面指挥监测系统的遥测指令,选择所要测控的目标飞机,自动地完成其飞行参数的采集并将数据实时地传送到地面的任务下面我们对此作一简介。一、系统功能和主要技术指标本系统的功能和主要技术指标如下: 1.由单片机控制完成8个飞行参数的A/D转换(采用12位AD 574)。8个参数是发动机的转速和温度、飞机的耗油量、俯仰角、侧向角、空速、飞行高度和航向。八路A/D转换时间小于500μs。     

基于深度强化学习的多目标无人机路径规划

在搜救领域中,透过程序完成半自主或自主飞行控制,无人机能够协助救难人员更好地完成救援任务。搜救任务中涉及到多个目标间的搜索,相比于单目标的搜索问题,需要更复杂的算法或是奖励重塑形式,才能改进其稀疏奖励的问题。此外,搜救任务比起一般的强化学习问题,更讲究时效性。如何利用搜救的先验知识对算法进行改进,从而提高完成任务的效率和训练时间,是机器学习应用的研究重点。针对搜救任务背景,研究了无人机在多目标问题下的路径规划问题。基于分层学习的概念对已有的深度强化学习算法进行了改进,提出了适用于多目标任务的深度强化学习算法——MTDDPG。该算法结合环境分区和奖励重塑,利用环境分区对搜救场景进行简化,从而缩短训练时间,再通过奖励重塑的方式提升任务完成的效率,提升了MTDDPG算法在多目标搜救任务上的训练速度和效率。利用程序仿真设计三个实验对算法进行验证,并基于不同的先验信息对环境进行建模实验,对比不同算法在多目标任务中的实验结果。此外,根据先验信息的完整与否,对比MTDDPG在不同先验信息完整度的场景下训练的结果,结果表明MTDDPG在多目标搜救任务上,可以有效地解决搜索问题,完成指定的搜救任务。     

飞机火控人机系统仿真研究

一、飞机火控人机系统仿真的主要任务和内容: 飞机人控系统是保证飞机上各种武器（炮弹、火箭弹、导弹、炸弹、雷鱼等）命中及杀伤目标的综合性设备,它完成的主要功能是:首先在各种气象条件下能发现、识别和选择目标,并制定战斗决策,接着导引载机沿导引航线接近目标。同时计算发射条件及瞄准修正量并显示给飞行员,飞行员操纵飞机实施攻击发射各种武器,因此火控系统是飞机/武器系统的核心部分。 现代航空的发展,已将作战飞机作为空中武器系统的主要组成部分,有人驾驶的飞机攻击目标的全过程,需人—飞机—瞄准系统组成一个有人参加的半自动控制系统去完成,这个过程类似于空—空导弹对目标攻击的导引过程,故飞机同导弹弹体、即武器系统的组成部分。所以飞机火控人机系统地面仿真实验室要完成歼击机、轰炸机和强击机的各种火控系统的仿真研究,其主要任务有:     

比例导引原理的三维模糊导引律设计

主要针对三维空间导弹拦截问题,基于比例导引原理设计了三维空间的模糊导引律.首先运用投影的方法将三维导引问题分别投影到两个平面中,将三维空间的运动分解为纵向平面和侧向平面两个平面内的运动.导引律的设计以模糊逻辑推理为基础,运用比例导引原理将竖直视线角速度、水平视线角速度、导弹与飞机的接近速度作为输入量,输出量分别是导弹加速度在oxy(纵向平面)、oxz(侧向平面)平面内的两个分量,模糊分区采用归一化的方法.经仿真验证,模糊导引的脱靶量和加速度均在理想的范围.     

美演示无人机多任务控制以及情报收集和传输能力

<正>据UASvision网站消息,通用原子航空系统公司使用其拥有的MQ-9 Block 1和MQ-9 Block 5遥控飞机进行了一次现场飞行,展示了其多任务控制(MMC)和Metis自动情报收集管理工具的能力。此次演示飞行由通用原子航空公司与美国联邦航空局合作进行。MMC采用简化图形用户界面和小型人工控制器,使一名飞行员能够控制多架MQ-9飞机飞行路线并执行常规情报、监视和侦察(ISR)任务。Metis将联合部队ISR任务需求与MMC无缝集成在一起,可动态调配     

浅析无人机地面站软件与飞行任务规划设计

文章对无人机地面站软件设计过程进行了简要分析和描述。给出了软件的模块化功能框图和软件工作流程。针对静态飞行任务规划已经不再满足新需求的情况,采用动态飞行任务规划的设计方法,并对飞行任务规划进行了技术改进。系统联调试验和考机试验结果证明,地面站软件性能稳定,可靠性较高,能够满足无人机系统飞行所需的各项基本功能。     

空地一体化多任务导弹攻击模式研究

针对空空导弹多任务攻击的发展趋势,提出了空地一体化火控攻击技术。在分析一体化火控攻击过程的基础上,结合传统空空和空地导弹的导引方式,建立了适用于空地一体化多任务的自适应攻击导引律;结合导弹当前性能、弹目相对态势以及目标价值,建立了基于 TOPSIS 的导弹任务切换决策算法,以确定导弹攻击最佳目标。仿真结果表明,采用给出的导引方法,在导弹攻击目标过程中能够根据任务需求,自适应地选择最佳导引方式,完成对指定目标的攻击引导,并能够在飞行过程中切换至最优攻击目标。     

综合监视系统仿真器研究

综合监视系统作为机载航空电子系统主要的传感器和信息源之一,能够保证飞机在整个飞行过程中避免恶劣气象环境、空域内其它飞机与本机距离过近以及可控飞行撞地事故等威胁,对飞行安全起到至关重要的作用。本文研究了综合监视系统仿真器的开发,论述了综合监视系统仿真器总体设计和各部分功能软件设计,开发的综合监视系统仿真器可以支持飞机型号研制初期的系统需求确认、架构确认和接口确认。     

基于桥联模型的高可靠计算机设计

机载计算机的任务可靠性对飞机飞行安全至关重要,而提高任务可靠性的一个有效途径就是进行余度设计。文章从研究两种常用的双余度容错模型出发,将桥联模型应用于机载计算机的双余度设计。通过对工作模型的故障容错机制的分析,证明该双余度设计可有效提高机载计算机的任务可靠性,具备一定的工程实用价值。     

民用飞机需求SMART规则及需求分类

作为复杂系统工程项目的典型代表,民用飞机的研发具有长周期性,注重安全性,客户需求为导引等显著特点。近年来系统工程及需求工程越来越受到飞机制造商的重视,从项目伊始以需求为牵引,全寿命周期内关注需求捕获、分解分配、确认及验证工作,始终以满足客户和安全性需求为研制的核心任务。本文将从需求准则出发结合具体的工程应用,阐述归纳了国内民用飞机需求工程领域的编制原则及通用的需求分类。     

航空专用串行总线在飞机发动机监控系统中的应用

针对飞行过程中飞行员需实时可靠监控飞机发动机参数,从而及时做出操作的要求,设计了基于航空专用串行总线的飞机发动机监控系统。发动机电子控制器和航电系统分别通过ARINC429总线、RS-422A总线与机电控制器双向通信,并通过协议转换芯片进行通信接口扩展,实现对飞机发动机参数的监测、显示、控制、告警等功能。基于C28x、C75x及S32x芯片,详细介绍了该监控系统的软硬件设计与实现。运行结果表明该设计可以满足对飞机发动机监控的多路实时通信需求。     

四旋翼无人机设计与滑模控制仿真

随着近些年自然灾害的频繁发生,四旋翼飞行器搜救设备得到越来越广泛的应用。首先介绍四旋翼飞行系统的总体设计架构,然后针对地面坐标系与集体坐标系建立了四轴飞行器的动态模型,同时为得到良好的响应速度、控制稳定度与鲁棒性,应用滑模变结构控制理论设计了飞行器的控制算法。最后通过仿真数据对相同条件下的PID控制器与该控制器对比,证明该控制器的强鲁棒性和控制稳定性满足项目任务需求。     

一种机载高可靠离散量输入输出系统设计

飞机机电管理控制器对于保证飞机的正常飞行起着非常关键的作用,而如今飞机上各种机电设备越来越复杂的情况下,对于离散量信号的输入输出可靠性有着越来越高的需求.本系统通过合理的硬件设计,实现了具有自测试功能的冗余硬件配置,同时结合通道管理设计,保证了离散量信号采集和输出的高可靠性,具备较强的应用价值.     

战术模板技术应用于CLIBⅡ机动规划

针对战术级飞行任务规划系统如何简化规划流程、如何引入成熟的战术战法等一系列新设计需求, 提出战术模板概念。从飞机三自由度简化模型入手, 建立基本动作模型; 以躲避导弹攻击的CLIBⅡ机动战术为例, 设计战术模板数据库; 将决策影响图法应用到CLIBⅡ机动规划中, 并在Skyview工具包中进行仿真。结果说明战术模板技术可行, 但仍需扩展和优化。