空中加油软管-锥套动力学建模及仿真

为研究空中加油过程中软管锥套的运动特性,采用有限元方法建立了软管锥套组合体的稳态数学模型;利用该稳态模型计算了某型加油机在不同飞行速度和不同软管长度情况下锥套的下沉量;加入加油机尾流速度模型,计算了尾流场对锥套位置的影响;在模拟器上验证了文章所提出方法的有效性。     

无人作战飞机空中加油航路问题研究

在了解国外无人作战飞机发展的基础上,指出了对无人作战飞机进行空中加油的必要性。本文对无人加油机的空中加油航路进行建模,并采用遗传算法对模型求解。仿真结果表明,该算法可以求得满足目标及约束要求的控制量,证明了算法的有效性。     

空军装备—歼10歼击机

王建民,歼10歼击机梯队长机机长,成空航空兵某师师长。1963年8月出生,1979年入伍,空军特级飞行员,四种气象指挥员,安全飞行2700多小时。     

无人机软式自主空中加油视觉导航方法

针对无人机软式自主空中加油问题,提出了用于无人机软式自主空中加油的视觉导航方法.在加油锥套外环平面上均匀布置8个近红外LED,在受油机上布置CCD相机及带通滤镜构成视觉系统,利用该系统对锥套进行近红外成像,对所获取的近红外图像进行特征点提取并利用迭代算法估计锥套与受油机之间的位姿参数.在不同距离下对该视觉导航方法进行了仿真验证.结果表明,所研究的无人机软式自主空中加油视觉导航方法精度较高,抗干扰能力较强,可以有效地用于无人机软式自主空中加油.     

加装空中加油状态下的受油机飞行控制律设计研究

为了克服受油飞机飞行控制系统本身复杂性以及加油机干扰气流带来的影响,根据空中加油对受油飞机的要求,结合神经网络和增益调度控制,对某型飞机飞行控制系统加装空中加油状态控制律的设计进行研究。数值仿真结果表明,经过重新设计的受油机飞行控制系统,在空中加油状态下,飞机稳定性增加,并且能在规定范围内稳定地改变和保持姿态角,从而来跟踪加油机的姿态变化。     

受油机头波作用下软管-锥套运动特性分析

为降低空中加油对接过程中头波作用对软管-锥套的扰动,提高空中加油对接成功率,对头波影响范围内软管-锥套运动特性进行了仿真与分析。首先,基于集中参数原理的多刚体动力学,建立了包含软管弹性及弯曲恢复力矩且长度可变的软管锥套组合体动力学模型。 然后,采用拟合半兰金体头波理论模型模拟符合受油机头部外形尺寸的头波流场。最后,通过综合考虑紊流、重力以及加油机尾流等因素的数值仿真,获得了头波作用下软管锥套的运动特性,就不同对接高度、飞行速度、软管材料、对接速度、对接方式和受油机头部外形等因素对头波作用下软管锥套运动特性的影响进行了分析。结果表明:受油机靠近锥套时,在头波作用下锥套会向远离受油机的方向运动,然后回摆;高对接高度、低飞行速度可降低头波的扰动,合理设置对接速度、对接方式、软管材料、截面类型与受油机头部外形也可降低头波对锥套的扰动。仿真结果充分说明通过优化加油设备及对接过程可以达到降低头波扰动的目的。     

自动空中加油杆LQR控制器设计

针对硬式空中加油过程中加油杆在外界干扰下可能存在不稳定的问题,本文提出了一种线性二次型最优控制方法。首先建立加油杆的数学模型,推算出其状态空间方程,然后设计相应的控制律并搭建simulink仿真模块。仿真结果表明,加入线性二次型最优控制的反馈单元后,飞机的俯仰角和滚转角很快收敛为0,系统响应稳定。     

仿猛禽视顶盖信息中转整合的加油目标跟踪

无人机自主空中加油是当前作战模式下非常重要的军事能力之一。空中加油对接阶段的视觉辅助导引是对接阶段导航的研究重点,而加油目标跟踪则是其中的重要一环。本文通过对猛禽优异的视觉系统与视觉导航能力的研究,发现其视觉通路中视顶盖的信息中转整合能力对于解决跟踪问题具有一定指导作用。通过对这一信息处理模式的模拟,研究了一种仿猛禽交叉通路的神经网络,并针对空中加油视觉任务中可能出现的目标丢失与再入问题,引入猛禽双中央凹扩大搜索策略,设计了一种完整的模拟猛禽视顶盖信息中转整合的目标跟踪网络。仿真实验验证了所提方法的可行性和有效性。     

基于视觉的空中加油定位技术研究

空中加油作为增加飞行器续航能力的一种有效手段,正受到越来越多的关注和研究,而具有低成本、无源性等优点的视觉导航技术为自动空中加油的实现提供了可靠的解决方案。首先介绍了空中加油的基本概念,包括软、硬两种不同方式以及从交会到脱离的过程;然后以加油锥套、受油接口、飞行器机体三种不同的研究主体为切入点,梳理了针对自动空中加油问题的视觉定位解决方案,着重阐述了其中基于视觉的检测跟踪和位姿估计过程,总结了其中可用的视觉定位算法;最后讨论了当前该领域待解决的问题,并展望未来的研究方向。