基于模糊控制的舰载机着舰指挥官引导系统建模

为保证航母舰载机着舰安全性,提出了一种基于模糊控制的舰载机着舰指挥官（LandingSignalOfficer,LSO）引导决策系统建模方法。通过分析舰载机着舰过程安全影响因素,明确飞行状态变化量,总结LSO引导决策特点,针对LSO自身特点和工作原理,结合模糊控制理论,分别设计舰载机着舰指挥官横纵向回路模糊控制规则,建立LSO横纵向回路控制模型,评价指令优先级,最终完成LSO着舰引导综合决策系统模型的建立。数值仿真结果表明,利用模糊控制原理建立的LSO综合着舰引导模型,输出指令符合真实情况下着舰指挥官的实际操作指令,为舰载机着舰安全性的提高提供了帮助。     

基于改进动态逆的纵向着舰控制律设计

：针对舰尾气流和甲板运动影响着舰精度的问题,提出一种基于自适应动态逆的纵向着舰控制律设计方法。 建立舰载机模型、舰尾流和甲板运动模型,基于自适应动态逆控制设计纵向自动驾驶仪,并在Lyapunov 稳定意义下 证明了控制器的稳定性;设计着舰导引律和迎角恒定的动力补偿器;采用Monte Carlo 模拟方法对建立的自动着舰控 制系统进行仿真验证。仿真结果表明：该自动着舰控制律具有更好鲁棒性,能够削弱舰尾流和甲板运动的影响,提 高了着舰的精度。     

舰尾流下自动着舰进场动力补偿的仿真与分析

着舰过程中舰尾流影响舰载机高度和速度,造成着舰偏差,甚至会导致复飞。针对舰尾流造成舰载机自动着舰落点精度差的问题,本文首先介绍传统速度恒定动力补偿、迎角恒定动力补偿2种方案,并对迎角恒定动力补偿控制方案进行改进,减小纵向高度通道与速度通道的耦合程度,降低舰尾流对下滑道控制精度的影响。通过数学仿真对比了3种方案抑制舰尾流稳态分量的效果。仿真结果表明,改进的迎角恒定动力补偿方案能够有效抑制舰尾流垂直分量的影响,并能够改善舰尾流水平分量的影响。     

舰载机自动着舰控制系统设计与仿真

为了进一步提高着舰精度,针对具有舰尾流扰动、参数不确定以及非线性干扰的着舰控制问题,设计L1自适应增广控制器.该控制器具有分段连续自适应律,用于补偿着舰纵向内回路中存在的舰尾流干扰和不确定性的不利影响.将其应用到舰载机自动着舰纵向控制系统.仿真结果表明:L1自适应控制器能够处理参数不确定性等不利情况,并且具有抑制稳态尾流的能力,实现了自动着舰轨迹精确跟踪控制.     

微观航母

105米短距滑跃起飞辽宁舰的几次出海,先后进行了舰载机首次驻舰飞行训练,和首次105米1、2号起飞位的短距滑跃起飞等多项训练内容。俯瞰辽宁舰的飞行甲板,可见195米的3号起飞位位于斜角甲板舰载机着舰区域,大致处于降落跑道一半的位置(题图)。那么在3号起飞位上的起飞作业势必影响斜角甲板降落区的舰载机回收作业。特别是很多时候,为保证着舰失败后舰载机的拉起复飞,斜角甲     

飞机着舰轨迹稳定性及飞行员操纵策略研究

针对舰载机着舰时操纵性下降等问题,通过对飞机受力分析及动态仿真,得到着舰条件下保持飞机轨迹稳定性的方法,并对飞行员控制飞机着舰的操纵策略进行了探索。以 F/A-18舰载机为例,结合小扰动方程,分析了飞机在下滑时仅操纵升降舵无法跟踪航迹的原因,分析飞机各参数对升降舵及油门杆的跟踪响应情况,给出了着舰时飞行员消除高度误差操纵策略,并运用 Matlab/Simink 软件仿真了飞机在低动压下的纵向响应特性。仿真结果表明,利用操纵油门杆来消除下滑时的高度误差的操纵策略是可行有效的。     

基于BP 神经网络的舰载机着舰信号融合方法

为了提供精度更高的方位角偏差信息,更好地辅助飞行员着舰或者实现舰载机自主着舰,采用BP神经网络的方法,将电子着舰系统（Automatic Carrier Landing System,ACLS）和光学助降系统（Optical Landing System,OLS）提供的方位仰角偏差信号进行信息融合,使融合结果更加逼近期望输出值,提高数据的可信度。仿真结果表明,该方法能有效提高方位仰角偏差信号的精度。     

舰载机纵向自动着舰控制系统设计

LQG/LTR是一种现代多变量频域设计方法,它以良好的鲁棒性能和解耦特性得到广泛应用。文中讨论了舰载机纵向自动着陆控制系统的控制规律、引导控制律的设计方法,并用LQG/LTR方法设计着舰控制系统的控制律。在考虑大气干扰、舰尾流和甲板运动的条件下,以某飞机为例,对其纵向自动着舰控制系统进行分析、设计与仿真,结果表明采用LQG/LTR方法设计的控制器具有较好的鲁棒性,并且具有良好的效果。     

舰载机如何降落？

现代航母甲板长二三百米,宽度仅有几十米,舰载机的降落与地面上的降落相比要危险、复杂得多,对降落高度、角度、着舰点都有严格的要求。舰载机还需要借助一系列的助降装置,如光学助降系统、全天候电子助降系统、阻拦索、阻拦网等,才能准确安全地降落在航母上。     

基于H∞控制的侧向自动着舰导引系统设计

基于H∞控制的侧向自动着舰导引系统,是将经典控制中的性能指标转化为对H∞控制中的权阵选择.根据侧向着舰导引系统侧滑角为零且具有抑制侧风的要求,H∞控制综合设计采用包括增量线性化动力学模型、反馈控制器和权阵系数选择的增广对象模型.同时导出了权阵的选择准则.通过对所设计的F14飞机的侧向自动着舰导引系统仿真表明,该设计能满足着舰要求,能有效地抑制了侧风的影响,具有良好的鲁棒性能.     

基于H∞混合灵敏度的着舰飞控系统

为提高舰载飞机在着舰状态下的操纵性能,增强着舰飞控系统对不确定性的鲁棒性,设计基于混合灵敏度理论的着舰飞行／推力综合控制系统。该系统以空速和航迹角为被控变量,通过选择加权函数使控制系统设计转化为混合灵敏度问题,并编制Matlab程序求解控制器。针对控制器阶次较高的问题,采用主导极点法进行降阶,以降阶控制器和被控对象组成控制系统进行仿真。分析表明,航迹角传递函数的带宽满足设计要求,而且实现了航迹角和空速之间的解耦,对气动系数的不确定性具有一定的鲁棒性。     

基于主成分分析的舰载机着舰安全综合评价

应用基于主成分分析的综合评价方法,以美军某型舰载机着舰时的统计数据为例,通过计算主成分对原始变量信息的保留程度,验证了选取9个主成分进行综合评价的正确性和可行性;最后根据随机选取的10次着舰过程综合评价了舰载机着舰性能和安全性的优劣;基于主成分分析的舰载机着舰安全综合评价,将主成分分析与舰载机着舰过程的机理分析相互结合,通过从多变量统计数据中提取舰载机着舰过程状态参数进行舰-机系统安全状态判断及监控的方法对舰载机着舰过程的描述准确性较高,并具有较强的工程实用性。     

基于G-AHP的舰载机一体化训练系统支持能力评估

一体化训练子系统(ITS)是自主式保障系统的核心组元之一,引入ITS能够为舰载机保障人员训练提供强大的支持能力。在分析舰载机一体化训练系统基本构成的基础上,深入分析了舰载机ITS的训练支持能力,并运用灰色评估理论,建立灰色评估模型,进行了效能评估,通过事例分析,为舰载机保障人员培训引入一体化训练系统提供了决策支持。     

基于BP 神经网络的舰载机对陆打击作战效能评估

为解决复杂战场态势下影响舰载机对陆打击作战效能因素多、情况复杂的问题,提出一种基于BP 神经 网络学习算法的舰载机对陆打击作战效能评估模型。结合舰载机性能及战场环境,运用层次分析法构建舰载机对陆 打击作战效能评估指标体系;通过Matlab 工具进行动态评估仿真。仿真结果表明：该模型准确率能达到98.5%,验 证了模型的有效性和可行性,可为舰载机在战术应用方面提供一定的决策信息。     

基于无人机平台的陆基光学助降装置动态标校系统

为满足舰载机陆基着舰光学助降装置动态飞行校验的需求,采用载波相位差分GNSS 测量技术,构建基 于无人机平台的动态校飞测试平台。首先分析菲涅尔透镜光学助降装置的标校需求,明确动态校飞系统技术指标要 求。在此基础上构建包括无人机平台、高清摄像与记录模块、机载差分GNSS 模块、姿态测量模块和地面显控终端 的动态标校系统。最后介绍无人机动态标校流程,采用偏心观测法得到菲涅尔灯几何中心的坐标,结合IMU 模块输 出的姿态信息,得到航测相机成像几何中心的位置信息。应用结果表明,该系统可为菲涅尔透镜光学助降系统的动 态校飞提供参考。     

基于系统动力学的航母舰载机远海长航时有寿可修航材需求预测模型

针对现有需求预测方法不能较好地反映航母舰载机远海长航时航材消耗规律的问题,对舰载机远海长航 时有寿可修航材需求进行分析,构建在长期驻舰保障模式下有寿可修航材携行需求的系统动力学(system dynamics, SD)模型。通过对模型的运行与仿真得到有寿可修航材的携行需求量,验证模型的适用性和可行性。结果表明,该 方法对舰载机远海长航时有寿可修航材需求预测具有较高的指导价值。     

基于滑模变结构的无人直升机着舰控制研究

针对无人直升机着舰的特殊性,克服系统摄动、未建模动态及大气紊流的影响,提高舰载无人直升机着 舰的安全性和精度,基于滑模控制的方法分别设计了着舰控制系统的轨迹跟踪控制律和姿态控制律。采用基于输出 有界的twisting 控制器,通过轨迹跟踪算法保证生成有界的期望姿态角和总距;姿态部分采用小扰动线性化后的姿 态回路控制方程,设计了模型参考自适应滑模控制器,通过自适应项抵消外界干扰造成的误差,利用Lyapunov 稳定 性理论证明了系统的稳定性和跟踪误差收敛;通过仿真进行了实验验证。验证结果表明：所设计的控制器能够满足 无人直升机抗扰动和模型参数摄动的要求,并且设计方法简单,鲁棒性强,易于工程实现。