基于在线神经网络的无人机着陆飞行自适应逆控制器设计

基于在线神经网络设计了无人机着陆飞行自适应逆控制器。根据时标分离的原则,将无人机系统分解为快慢不同的四个回路,采用动态逆的方法设计快回路、慢回路和非常慢回路控制器,并且在慢回路和非常慢回路用基于在线神经网络的干扰观测器逼近无人机所受的扰动和动态逆误差,降低了控制器对干扰和模型精确度的要求,增强了控制器的鲁棒性。仿真结果说明所设计的无人机着陆控制器是非常有效的。     

基于L1动态逆的自主空中加油对接控制

为实现无人受油机与加油机的自主安全对接,提出基于L1自适应动态逆的无人机自主空中加油对接跟踪控制方法.根据时标分离的原则,将无人受油机的姿态控制分为快、慢回路,采用动态逆方法设计姿态回路控制器,设计L1自适应系统补偿外界气流干扰和系统模型误差,并采用自主空中加油对接段仿真系统对所设计控制系统进行验证.仿真结果表明:该对接跟踪控制系统具有很高的抗干扰能力和鲁棒性,能满足自主空中加油的控制精度要求.     

基于滑模的空中加油受油机会合制导与控制

为实现空中加油过程中受油机与加油机自主会合,建立满足会合要求的滑模控制面,设计相应制导律.根据受油机与加油机相对位置与速度得出受油机前向加速度指令.基于六自由度受油机动力学模型,采用时标分离将受油机的角运动系统分为快慢回路,采用动态逆方法分别进行系统设计和设计满足追踪会合要求的速度控制律,并以无人机自主跟踪加油机实现会合为例进行仿真.结果表明:该系统能引导受油机实现与加油机的会合,具有良好的动态性能.     

无人机自主着陆过程中的视觉导航技术分析

为解决目前国内外无人机难以实现自动着陆的问题,对无人机着陆过程中的视觉导航技术进行研究.介绍了飞行器的降落等级和着陆阶段,分别对无人机着陆过程中的图像处理技术和位姿估计问题进行分析,重点研究着陆过程中的图像特征提取技术和位姿估计的迭代算法.研究结果表明:将视觉导航与其他导航方式相结合,发展鲁棒性好、精度高、实时性好的组合导航位姿估计融合算法将是未来视觉导航的发展重点.     

法国达索公司的AVE—D无人机完成全自主飞行试验

目前,世界各国使用的无人机的起飞、飞行、着陆整个过程必须由地面操作人员手工进行控制,换句话说,就像遥控飞机的大型版本。但是,这种需要人来遥控的无人机和有人机相比,在对周围状况的判断力方面处于劣势,所以,美、英、法等国的战斗机制造商都致力于开发具有智能自主飞行控制能力的新一代无人机。     

某型无人机自动着陆轨迹研究

根据某型无人机特点 ,设计了一个纵向下滑控制律 ,把整个纵向着陆轨迹分为三段 :直线下滑段 ,进入段和拉起段 ,据此计算出的纵向着陆轨迹 ,能够保证无人机有较小的着陆速度和正确的着陆姿态 ,使无人机在预定地点安全成功地回收 .该计算结果与实际试飞结果有很好的一致性     

某小型无人机近地飞行纵向控制律的设计与仿真

针对某小型无人机在起飞着陆的近地飞行阶段容易擦地的问题,提出一种用双超声波高度表精确控制俯仰角防止擦地的方案。建立该无人机近地飞行时的数学模型,结合飞机实际外形特点,采用双层回路进行俯仰角稳定控制,利用经典控制设计该机的纵向控制律,并运用2个超声波高度表来精确地控制小型无人机的姿态和轨迹。分析结果表明:该方案控制效果良好,可以满足近地飞行的纵向稳定和控制,保证飞机安全飞行。     

基于局部综合制导与控制的无人机紧密编队飞行仿真

针对无人机紧密编队飞行问题,以"长机-僚机"编队模式为模型,提出了1种改进的编队飞行控制技术—局部综合制导与控制。该技术包含级联回路和动态逆回路,并使用完整的无人机六自由度非线性模型使得本文对无人机紧密编队飞行研究不再局限于目前基于模型的质点运动设计,有助于将研究的结果运用到未来真实的无人机编队飞行中。相对于常规的制导与控制设计,该方法可降低整体回路延迟。仿真结果证明,该方法可使无人机编队有效形成和保持队形,对于长机机动动作,僚机具有很好的跟随性,能得到较好的编队飞行结果。     

某型无人机气囊系统设计及缓冲性能测试

为实现质量为100kg某型无人机的安全着陆,防止某型无人机受到过载冲击而损伤,设计了一种新型气囊来吸收无人机着陆时的冲击过载。首先完成了气囊囊体的设计,然后通过跌落实验模拟无人机着陆的气囊缓冲过程,运用动态测试仪记录缓冲过程的过载变化。试验结果表明,所设计的气囊能够符合实现无人机的平稳着陆,缓冲过程中最大过载10g,符合设计要求。     

大载荷无人机安全着陆纵向控制策略

针对传统着陆控制策略下着陆安全性不足的问题,对某大载荷无人机安全着陆纵向控制策略进行设计。 在分析原因的基础上,根据对象无人机的特性和操作机构研究设计高安全性的着陆纵向控制方案和控制结构,并进 行仿真对比分析。结果表明：该设计在保留一定着陆精度的同时,能极大地提升无人机的抗风着陆性能,并有效改 善无人机适应不同环境以及工况的能力。     

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。     

某小型无人机超低空飞行潜能的挖掘

为在不修改飞行控制规律且保持原有飞行品质的前提下,使某小型无人机实现超低空飞行功能,对其潜 能进行挖掘。利用无线电高度表获取无人机相对海平面的实际高度值;设计数据采集转发盒,截获原气压高度值, 与无线电高度表值相融合后参与无人机超低空飞行控制;截获遥测信息,将无线电高度表值替换掉非重要数据,利 用原测控信道下传给地面站,由地面指挥操作人员下达指令,并通过实际飞行检验。结果表明,通过这些措施实现 了该小型无人机超低空飞行的目的。由此得出结论：该方法可行,措施有效,可适用于对外购无人机进行部分性能 提升和功能拓展的应用场合。     

基于TECS/H_∞的无人机自动着舰技术研究

针对无人机自动着舰,运用总能量控制(TECS)的思想建立了无人机自动着舰系统,设计了H∞输出反馈控制器,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。为了实现对移动目标的跟踪,引入了一种新的着舰导引控制算法。通过对所设计的"先锋"无人机自动着舰导引系统仿真表明,该设计能满足着舰要求,能有效地抑制风干扰的影响,具有良好的鲁棒性能。     

不确定信息条件下先进UAV综合效能评估方法

为解决UAV效能评估准则权重信息不确定条件下的效能评估问题,提出一种不确定信息条件下先进UAV综合效能评估方法.基于UAV的自主控制能力,建立更加综合的UAV效能评估模型;通过分析UAV的侦察效能、攻击效能和自主控制效能,对该评估方法进行验证,并利用Matlab仿真实验进行验证.仿真结果表明:该方法计算方法简单、分析结果直观、简洁,具有一定的有效性和适用性.     

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.     

无人直升机自动起降段高度控制技术研究

无人直升机自动起降是飞行控制过程中的重难点,针对某型无人直升机自动起降阶段出现的特殊问题,考虑质量不确定性以及地效因素的基础上,设计出基于高度的高度控制和基于升降速率的高度控制两种控制方案,通过Matlab仿真和综合仿真对比,说明基于升降速率的高度控制方案能够较好地解决不确定性问题,满足了不同环境下飞行控制性能要求,并提高了控制精度,更适合样例无人直升机起降段的高度控制。     

带矢量推力无人机动态逆控制律设计

介绍了带矢量推力无人机的相关知识,并将非线性动态逆理论应用到带矢量推力无人机的飞行控制中,通过对带矢量推力无人机数学模型的分析简化,进行了无人机角速度、姿态角、线速度三个回路的控制律设计,并进行了仿真试验,通过对试验结果的分析,验证了非线性动态逆控制法的正确性和有效性。