Modeling and control of an airbrake electro‐hydraulic smart actuator

In this paper, an accurate model of an airbrake electro‐hydraulic smart actuator is obtained by physical considerations, and then different control strategies (variable‐gain proportional control, PT₁ control with switching integrator, and second order sub‐optimal sliding mode control) are proposed and analyzed. This application is innovative in the avionic field, and is one of the first attempts to realize a fly‐by‐wire system for airbrakes, oriented to its immediate employment and installation on current aircraft. The project was carried on with the participation of the Italian Ministry of Defense, and was commissioned to MAG, a leading provider of integrated systems and aviation services for aerospace. Copyright © 2011 John Wiley and Sons Asia Pte Ltd and Chinese Automatic Control Society     

飞机电源系统综合实验平台设计与实现

针对军用飞机电源系统种类多,为保证在一种实验平台上实现多种电源装备的实验训练,满足机务维护人员能力培训的要求,研究设计了飞机电源系统综合实验平台。实验平台采用综合化、通用化的设计思路,综合运用计算机测控、虚拟仪器等现代测试技术,可实现飞机主电源系统、二次电源、控制保护类附件的性能测试实验,并具备新型设备的拓展实验能力。通过开展实验教学,证明该实验平台功能完善,性能稳定,设计方案合理,能够满足飞机电源系统通用性实验要求,具有很强的推广应用价值。     

50th Anniversary Article: Seeing Stresses through the Thermoelastic Lens—A Retrospective and Prospective from an Australian Viewpoint

Thermoelastic stress analysis (TSA) has been around for the past 30 years, but to date, it is still a very much underrated and under‐utilised experimental technique. Although there are devoted groups of practitioners in some industries, this technology is not well known within the aerospace sector. In contrast, the Aerospace Division of the Defence Science and Technology Organisation (DSTO) in Australia has been in the forefront of this technology for some time, achieving many pioneering feats. This paper gives a brief introduction to the development of this technology from a historical perspective, then focuses on a number of innovations that have stemmed from DSTO, including the development and application of the world's first focal plane array based TSA system and, more recently, the development of small and robust microbolometer based systems. For the latter, it is shown that despite nominally poorer temperature sensitivities, they make ideal TSA devices and can in some cases outperform their much more expensive photon detector counterparts. Because of this, together with the enormous practical advantages of microbolometers, the future of TSA is shown to be brighter than ever. Specifically, it is argued that such TSA systems can play a major role in the pervasive and persistent surveillance of full scale fatigue testing of aircraft structures. By detecting both design and developing faults early, it can effectively relieve cost and schedule penalties that are often associated with unanticipated failures. To realise this capability, integration of this technology with autonomous systems will be important, and some preliminary but promising results from a technology demonstrator program are presented.     

载机偏航运动对大视场红外扫描装置成像质量影响的仿真分析

某航空大视场红外扫描装置采用TDI-CCD 探测器、以整机摆扫工作方式扫描成像,由于扫描装置为滚动-俯仰结构的两轴稳定平台,对偏航扰动没有稳定作用,其成像质量易受载机偏航运动的影响.通过运动学分析方法建立扫描装置的视轴运动方程及视轴旋转约束条件,得出不影响成像质量的载机偏航运动范围.在载机实际飞行数据输入条件下进行仿真验证,当载机直线飞行时,其偏航运动不影响成像质量.飞行试验验证表明:摆扫扫描图像清晰,航空大视场扫描装置具有良好的载机偏航运动适应性.     

蒙皮反射的背景辐射对亚声速飞机红外特征的影响研究(一):方法

基于CFD计算得到的流场、温度场结果和Modtran计算得到了环境辐射数据,建立了典型背景下的飞行器红外辐射特征计算模型。计算中考虑了波段、季节、发射率和双向反射函数等因素。通过地面试验数据,对计算方法进行了验证,计算值与试验数据吻合较好。该模型为更准确地分析飞行器的红外辐射特征,以及更合理地评价红外抑制措施的抑制效果提供了方法和工具。     

基于模糊自适应PID控制的六旋翼飞行器稳定性控制

介绍了六旋翼飞行器的运动方式,根据牛顿-欧拉方程完成动力学模型的建立.依据模糊控制的相关理论以及模糊自整定PID控制器的设计过程,完成了基于模糊自适应PID算法的控制器的设计.通过对自适应模糊PID控制器进行Matlab/Simulink下的系统仿真分析,得出所设计的控制器能够较好的完成悬停任务,实现对飞行器的稳定性控制.通过试验验证了六旋翼飞行器的控制稳定性.     

一种折叠翼飞行器离筒性能分析

针对折叠翼飞行器发射离筒瞬间姿态变化及折叠翼机构展开性能问题,对影响飞行器离筒性能的主要因素进行了研究,对飞行器离筒过程进行了受力分析,分析了影响飞行器离筒性能的主要因素,建立了飞行器离筒过程理论模型和ADAMS仿真模型,对飞行器离筒过程中低头角变化、离筒时间、离筒速度、离筒最大应力、折叠翼机构展开时间和折叠翼展开同步性等参数进行了计算;对比分析了两种方法所得计算结果;分析了发射角对飞行器离筒过程中低头角和接触力的影响。研究结果表明,两种计算方法计算结果误差在5%以内,可以相互验证;水平发射时飞行器离筒低头角为0.49°、离筒时间为163 ms、离筒速度为14.12 m/s;随着发射角的增加飞行器离筒低头角减小,离筒过程最大冲击力减小;计算结果为飞行器发射性能提供了理论依据。     

核电站在大型商用客机撞击下损伤破坏研究进展

2001年9·11事件后,美国核能管理委员会、核能研究院和能源部以及我国核安全局相继出台相关规范,明确规定核电站设计必须考虑大型商用客机的意外和恐怖性撞击作用。从飞机机身的整体撞击效应、引擎局部撞击效应以及核岛厂房结构振动3方面,回顾了核电站重要基础设施在飞机撞击下损伤破坏的理论模型、原型和缩尺试验以及数值仿真研究等的工作进展,对课题组近年来在该领域的研究工作进行了简要介绍,包括4种典型飞机（F4战斗机、空客A320、A380和新舟MA600）和4类核岛设施（预应力钢筋混凝土屏蔽厂房、普通钢筋混凝土屏蔽与附属厂房、钢板混凝土屏蔽与附属厂房,普通钢筋混凝土大型冷却塔）的精细化有限元模型及其撞击全过程的数值仿真分析。此外,介绍了引擎撞击普通钢筋混凝土和超高性能混凝土靶板的缩尺试验和数值模拟分析工作,以及引擎撞击局部效应的计算方法。最后,指出了该领域已有研究在撞击力计算、整体响应、局部破坏、振动效应和多灾害作用方面的不足和进一步研究方向的建议。     

基于ANFIS?P ID的四旋翼姿态控制系统设计与仿真

四旋翼飞行器在飞行控制系统非常复杂,在飞行中极容易受到外界因素的影响而改变飞行姿态, 为保证飞行器的姿态能实现自适应平衡,系统结合飞行器时变动力学模型,设计了一种自适应神经模糊推理系统（Adaptive Neuro Fuzzy Inference System,ANFIS)的PID控制方法,该方法具有自动检测、处理、执行的能力,同时能够有效地降低飞行中出现的卡顿、震荡等现象。通过采集数据在Matlab/Simulink中仿真,同时人为增加一些常见的干扰因素,观察各控制通道的参数变化曲线对自适应控制系统对飞行姿态做出实时有效地调整,确保飞行器在飞行姿态控制中能够很好地保持稳定性和鲁棒性。     

飞行器目标RCS计算方法适用性研究

飞行器隐身设计的重要参数是雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS),因此RCS的快速精确预估对飞行器隐身设计具有重要意义。目前针对飞行器目标已经发展了很多种RCS的计算方法,分别从目标电尺寸大小、目标类型以及实际分析应用等三个方面对现有的高频近似算法、数值精确算法的适用性进行了详细研究,并分析了各种算法的优缺点,如计算精度、效率、误差等。在目标电尺寸方面主要研究各种方法的计算精度和效率,目标类型方面主要研究飞行器布局、腔体以及不连续特征的计算方法,而实际应用方面则是从多方位散射、多频散射、多站散射三个方面对计算方法进行了分析。研究结果对飞行器隐身设计具有一定参考价值。