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。     

RQ-4全球鹰无人机验证扩展任务能力

正经过几轮飞行试验后,美空军认为,RQ-4全球鹰无人机广域监视系统具有协同地面站扩展多类型情报信息利用和更广域的任务数据收集能力。诺格公司RQ-4全球鹰无人机搭载了多平台雷达嵌入计划(MP-RTIP)传感器,可探测固定和移动目标。在加州爱德华空军基地进行了多轮飞行试验,首次验证了与美空军最新分布式通用地面站系统(DCGS)升级型的协同作战能力。另一项试验结     

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…     

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。     

基于Kalman滤波的高空长航时无人机近似风场预测研究

针对高空长航时无人机在飞行过程中对风场敏感但动态快速预测风况存在困难的问题,设计了一种基于Kalman滤波的高空长航时无人机近似风场预测系统。该系统采用机上常用的多余度传感器获取绝对速度地速、牵连速度真空速,然后通过速度矢量三角形获取相对速度风速。通过北-东-地惯性坐标系和机体坐标系下的矩阵转换,引入Kalman滤波算法对所得数据进行融合处理,可实时获得近似风场的风速和风向。采用某低动态高空长航时无人机开展了中高空飞行试验来对该风场预测系统进行测试,有效动态捕捉到了无人机飞行过程中的风场变化信息,并以此在地面站上在线调整优化了无人机飞行航迹,提升了飞行安全性,对应急情况可提供强有力支撑。该风场预测系统简单、有效,实用性强,具有工程指导意义。     

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。     

一种导弹组合制导方案--自适应状态估计与INS组合制导

提出了一种导弹组合制导方案,该方案将导弹飞行状态的自适应估计值与惯性制导系统计算的飞行状态值进行组合滤波,达到阻尼和减小惯制导系统误差的目的,从而得到高精度制导系统.在该方案中,自适应状态估计器将起到GPS在INS/GPS组合导航中的作用.     

基于T/S-SAS的多无人机四维协同攻击航线生成

针对多无人机攻击目标时间协同以及飞行航线空间协同问题,提出基于时间与空间双协同稀疏A^*搜索(T/S-SAS)算法的多无人机四维协同攻击航线生成算法。改进飞行扩展节点模型,设计基于并发扩展的算法结构,建立时间协同代价计算模型与多机防碰撞约束模型,并开展仿真研究。研究结果表明：所提算法能够增强无人机攻击航线的规划效率、减少不同无人机抵达目标的协同攻击时间极差、解决不同无人机之间的空间防碰撞问题;该算法使多无人机协同攻击航线满足时间/空间约束,提升了多无人机协同时间打击性能及飞行路线空间协同性能,提高无人机协同作战效率与作战能力。     

国外几种无人机的制导与飞行控制

近年来 ,无人机的发展比较快。拥有无人机的国家包括美国、英国、俄罗斯、法国、意大利、以色列、加拿大、德国、西班牙、南非和瑞士等。下面就这些国家的典型无人机的制导与飞行控制作一介绍。1　美国1.1　RQ 4A全球鹰无人机全球鹰无人机采用组合惯性导航系统和GPS接收机用于初始飞行控制。该无人机还安装了卫星数据链路系统 ,以使地面控制站在飞行器视线距离外控制UAV和接收数据。通讯装置由Loral通讯系统公司开发。全球鹰的Tier 2 +和Tier 3+系统可共用一个地面控制站。雷锡恩系统公司正在负责共用地面站的开发。与此同时 ,GDE系统…     

飞鱼座潜射侦察无人机系统

无人机在军事侦察上的使用日益增加.目前,德国正在研制一种潜射侦察无人机,其能力和使用范围均有大幅度提高.该无人机可以携带各种传感器,把获取的数据向搭载平台(潜艇)的控制系统传输.     

EADS公司展出Talarion高空无人机

2009年巴黎航展上,EADS公司防御与安全部展出了其最近研制的无人机系统:先进无人机.该无人机项目由法国、德国和西班牙合作进行,旨在研制和生产用于情报、监视、目标捕获和侦察(ISTAR)任务的全自主飞行无人机.在展出其全尺寸模型之际,将该无人机命名为Talarion,源于希腊神话中赫尔墨斯的带翼之鞋,取其能够飞得更高、更快之意.     

THIS MONTH

美国空军新型隐身无人机根据2009年12月4日发布的一份声明,美国空军证实了RQ-170"哨兵"新型隐身无人机处于研制阶段,并将向前线部署,为作战部队提供侦察和监视支援。该无人机由洛克希德·马丁公司先进研究计划项目部(ADP,"臭鼬工程队")支持开发,曾于2007年年底在阿富汗上空出现。据信,该无人机采用无尾飞翼布局,传感器平滑地安装在机翼的上表面,可用于在伊朗边境地区飞行,以及监视中国、印度和巴基斯坦的导弹试射,搜集相关数据,也可执行诸如无线电信号和多光谱情报搜集等任务。     

基于双DSP架构的微小型无人机飞行控制系统

为对无人机进行控制和管理,针对某型微小型无人机设计了一套自动飞行控制系统。系统硬件主要由飞行控制计算机、导航计算机、舵机和传感器等组成。系统采用双DSP的系统架构,将飞行控制与任务管理功能分开,选用2片TMS320系列的C2000系列C2809微计算机进行同步运算和控制,DSP芯片之间采用异步通讯方式进行数据传输。经过地面实物调试和飞行试验,该硬件结构能满足飞控系统需求,具有一定的工程应用价值。     

无人机多传感器协同探测演示系统设计

针对电子侦察设备、SAR和CCD相机单一传感器无法满足作战需求,提出了无人机多传感器协同探测思想。采用Matlab设计并实现无人机多传感器协同探测演示系统,完成无人机对目标查证、区域监视及目标搜索等任务模型的侦察模拟演示。运行结果直观形象地表明：根据不同任务模型和侦察传感器的特点灵活设置侦察方案,能有效提高无人机的侦察效能。     

法国无人机漫长的发展道路

在欧洲无人机领域领先三十年后, 法国希望能在接下来的三年中再创辉煌. 三个公开的合作计划已经开始实施. 在这三个计划中, 只有神经元无人战斗机验证机获得了成功, 而无人侦察机中空长航时无人机系统(SDM)和多功能多传感器无人机(MCMM)似乎在作战能力上遭到质疑. SDM最初的目的是为了阻击美国捕食者无人机对欧洲的入侵. 此后, 英国就联合意大利加入了拥有捕食者无人机的国家组成的俱乐部. 德国似乎也有同样的打算.     

军用无人机纵横谈

所谓无人机是指机上无人驾驶、其飞行状态和航路可以控制,并在大气层中飞行的无人航空器。它不仅可昼夜、实时地收集和传送战场侦察情报,也为炮兵校射提供有力的手段。在海湾战争中,多国部队的无人机共出动500多架次,飞行1600多小时,在引导空中力量和地面部队摧毁目标方面发挥了重要作用。 70年代以来,近20个国家研制出了200多种型号的无人机,总数量达20万架。目前,军用无     

考虑几何约束的无人机双机编队相对姿态确定方法

针对无人机常用的领航—跟随双机编队飞行控制模式,提出了一种考虑几何约束的相对姿态确定方法。利用飞行器配备的视觉传感器,获得飞行器间及飞行器到目标的视线矢量信息,该方法不需要考虑目标的位置信息,避免了由位置偏差带来的误差。同时,给出了双机编队模式下视觉传感器的测量模型,分析了传感器量测噪声的统计特性,推导了基于几何约束的确定性相对姿态求解方法。仿真结果表明,考虑几何约束的双机编队无人机相对姿态确定方法可以有效估计出飞行器间的相对姿态,估计精度较高,能够满足无人机协同编队飞行控制需求,解决了远距离编队情况下视线矢量共面不可观测问题。     

无人机飞行控制地面仿真

针对某型无人机飞行设计要求,对无人机空中飞行进行模拟仿真,并综合测试仿真状态下的控制律运行情况。根据仿真试验的目的和要求,搭建适合无人机半实物仿真系统,介绍半实物仿真系统的组成;设计无人机的基本控制规律和逻辑,在此基础上建立某型无人机的简化数学模型,确定相关模型参数;对飞行控制系统进行仿真,构造某型无人机半实物仿真系统,并对无人机全飞行控制双机进行仿真试验、分析。试验结果表明:无人机飞行控制系统具有良好的控制效果,满足飞行控制要求。     

无人机飞行品质研究及展望

随着无人机在民用和军事领域的应用越来越广泛,特别是在逐渐纳入国家空域的需求牵引下,系统地开展无人机飞行品质研究工作已经迫在眉睫。明确了无人机飞行品质的内涵,梳理了无人机飞行品质发展历程,并对无人机飞行品质的发展方向进行了分析。     

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…