【摘要】：在救援救災(zāi)、部隊(duì)補(bǔ)給等任務(wù)需求下,如何低成本快速有效地向事發(fā)地點(diǎn)進(jìn)行空投補(bǔ)充物資,是我國(guó)目前面臨的空投物資補(bǔ)給方面一大問題。針對(duì)無動(dòng)力空投體,本文提出了一套快速可靠有效的空投方法來解決這一問題。在滿足空投落點(diǎn)精度速度等空投指標(biāo)要求及過程約束情況下,為了達(dá)到低成本快速空投的研究目標(biāo),本文針對(duì)無動(dòng)力空投體,研究了適用不同條件下無控式和有控式的空投方法,對(duì)于解決低成本快速空投技術(shù)問題具有重要的理論和工程應(yīng)用價(jià)值。本文針對(duì)無動(dòng)力空投體的具體空投方法開展研究,重點(diǎn)完成如下幾個(gè)方面的工作:(1)無動(dòng)力空投體的空投方法數(shù)學(xué)描述與建模。對(duì)無動(dòng)力空投體的空投問題,進(jìn)行了數(shù)學(xué)描述,建立了基本飛行數(shù)學(xué)6-D運(yùn)動(dòng)模型�？胀秵栴}描述以及數(shù)學(xué)模型內(nèi)容包括空投方法的選取,下降飛行過程中所受的各種隨機(jī)干擾,下降飛行過程中所受約束條件,受外界風(fēng)場(chǎng)與洋流影響,無動(dòng)力空投體自身的氣動(dòng)誤差等。(2)無控式空投體空投方法。針對(duì)低成本快速空投技術(shù)問題,提出了無控式空投體空投方案。通過建立模型,研究了空投體自身外型、尺寸、氣動(dòng)等參數(shù)對(duì)飛行軌跡和落點(diǎn)的敏感性問題,并且分析了外界風(fēng)場(chǎng)、隨機(jī)耦合誤差等外界因素對(duì)飛行軌跡和落點(diǎn)的影響問題。采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法和飛行力學(xué)算法給出載機(jī)實(shí)時(shí)在線實(shí)施空投指令方法,進(jìn)行仿真測(cè)試,驗(yàn)證了該方法在低空空投條件下的可行性并指出其方法在高空空投中精度無法滿足空投要求。(3)有控式空投體空投方法。針對(duì)高空空投及外界干擾等條件下基于無控式空投體空投方法無法準(zhǔn)確實(shí)施空投的問題,提出有控式空投體空投方法。對(duì)空投體加裝帶翼型導(dǎo)引裝置,設(shè)計(jì)基于廣義比例導(dǎo)引的飛行導(dǎo)引律,通過飛行仿真,分析了該空投方法的制導(dǎo)算法性能,研究了風(fēng)場(chǎng)對(duì)帶翼型有控式空投體空投落點(diǎn)的影響,并驗(yàn)證了該方法在有外界干擾條件下高空空投具備良好的空投精度。(4)空投空域和空投平臺(tái)。針對(duì)在不同環(huán)境下實(shí)施上述兩種快速空投方法,對(duì)配套的空投空域和空投平臺(tái)問題進(jìn)行了研究。首先分析了在有無風(fēng)場(chǎng)情況下的空投空域,研究了空投場(chǎng)景中常見環(huán)境因素,通過蟻群算法給出了空投中多目標(biāo)任務(wù)規(guī)劃方法,該方法通過求解近似優(yōu)解可以快速給出任務(wù)路徑規(guī)劃。隨后,提出了空投任務(wù)中單目標(biāo)點(diǎn)多次空投方法,并通過仿真驗(yàn)證了該方法的可行性。通過上述任務(wù)規(guī)劃方法和單目標(biāo)點(diǎn)多次空投方法可以有效地提高快速空投效率。最終,通過空投平臺(tái)整合給出了一套實(shí)時(shí)在線的快速空投方法,并通過三維飛行空投視景仿真,直觀分析飛行空投過程,驗(yàn)證了整套方法的合理性。
【圖文】：

俯仰力矩系數(shù)~迎角曲線

偏航力矩系數(shù)~迎角曲線
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：V244.21;TP391.9

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本文編號(hào)：2622067