【摘要】：飛行仿真系統(tǒng)已經(jīng)成為飛行員模擬訓(xùn)練、系統(tǒng)性能評(píng)估和科學(xué)研究的重要平臺(tái)。當(dāng)前,面向軍事應(yīng)用的作戰(zhàn)飛行平臺(tái)呈現(xiàn)多任務(wù)化和智能化趨勢(shì)。多任務(wù)構(gòu)型無人機(jī)投彈過程仿真系統(tǒng)的一個(gè)核心功能是:模擬不同武器按照不同方式發(fā)射,對(duì)無人機(jī)平臺(tái)飛行特性的影響,進(jìn)而輔助設(shè)計(jì)人員通過評(píng)估發(fā)射策略的安全性,來選擇最佳的發(fā)射策略。因此,多任務(wù)構(gòu)型無人機(jī)投彈過程仿真系統(tǒng)的研究具有重要的實(shí)際意義。本論文面向某型無人作戰(zhàn)飛機(jī)投彈任務(wù)的實(shí)際仿真需求,開展一種多任務(wù)構(gòu)型無人機(jī)投彈過程仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)、測(cè)試與評(píng)估工作,具體工作如下:1.研究多任務(wù)構(gòu)型無人機(jī)投彈過程建模方法,為研發(fā)多任務(wù)構(gòu)型無人機(jī)投彈過程仿真系統(tǒng)奠定理論技術(shù)基礎(chǔ)。通過分析通用無人機(jī)本體模型、氣動(dòng)模型、飛行控制模型的構(gòu)建方法,實(shí)現(xiàn)多任務(wù)構(gòu)型無人機(jī)載體與載荷狀態(tài)描述,進(jìn)而基于擾動(dòng)模型,描述和分析其投彈過程,構(gòu)建多任務(wù)構(gòu)型無人機(jī)投彈模型;針對(duì)無人機(jī)投彈飛行場(chǎng)景,設(shè)計(jì)航點(diǎn)跟蹤算法,最終完成多任務(wù)構(gòu)型無人機(jī)投彈飛行任務(wù)建模方法研究。2.針對(duì)多任務(wù)構(gòu)型無人機(jī)進(jìn)行了投彈過程仿真系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)。通過分析多任務(wù)構(gòu)型無人機(jī)投彈過程仿真系統(tǒng)的總體需求,總結(jié)了仿真系統(tǒng)需要模擬的多種飛行任務(wù)的特點(diǎn),提出了飛行管理和飛行控制的需求。3.基于上述方案,將多任務(wù)構(gòu)型無人機(jī)投彈過程仿真系統(tǒng)分為三個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)。首先,利用投彈干擾模擬技術(shù),設(shè)計(jì)了任務(wù)構(gòu)型模塊,實(shí)現(xiàn)了無人機(jī)投彈過程受力情況的模擬;其次,利用航點(diǎn)跟蹤技術(shù),生成Dubins曲線,結(jié)合飛行模態(tài)控制邏輯,設(shè)計(jì)飛行管理模塊,實(shí)現(xiàn)航路點(diǎn)導(dǎo)引和飛行任務(wù)管理;然后,通過設(shè)計(jì)PID控制器,搭建控制回路,實(shí)現(xiàn)飛行控制模塊的設(shè)計(jì)。最后,針對(duì)仿真系統(tǒng)的交互性需求,搭建了基于MATLAB環(huán)境下的GUI仿真模型。4.采用等價(jià)類劃分法和邊界值分析法,設(shè)計(jì)測(cè)試用例,完成代碼檢查和黑盒測(cè)試。通過仿真對(duì)比實(shí)驗(yàn),進(jìn)行功能測(cè)試,結(jié)果表明多任務(wù)構(gòu)型無人機(jī)投彈過程仿真系統(tǒng)能夠模擬無人機(jī)巡航飛行、武器投放、爬升和下降等飛行任務(wù),能夠模擬不同構(gòu)型無人機(jī)任務(wù)執(zhí)行前后對(duì)飛行特性影響的過程。
【圖文】：

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展態(tài)勢(shì)1.2.1 無人戰(zhàn)斗機(jī)任務(wù)無人戰(zhàn)斗機(jī)（UCAV）根據(jù)不同作戰(zhàn)任務(wù)需求，通過掛載不同武器載荷，實(shí)現(xiàn)空中火力壓制，完成情報(bào)收集、對(duì)地偵察和打擊任務(wù)。即使飛機(jī)被擊落，也不會(huì)對(duì)飛行員的生命安全造成危險(xiǎn)。與有人駕駛作戰(zhàn)飛機(jī)相比，，無人戰(zhàn)斗機(jī)作為主戰(zhàn)性裝備，具有更高的安全性和續(xù)航能力[7]。無人戰(zhàn)斗機(jī)不僅可以完成巡航飛行、爬升和下降，還可以完成航點(diǎn)跟蹤，如以矩形邊界盤旋；完成空對(duì)地打擊任務(wù)，如投放武器。實(shí)際投入使用時(shí)可以根據(jù)不同作戰(zhàn)環(huán)境選用不同功能的無人戰(zhàn)斗機(jī)。國內(nèi)外無人戰(zhàn)斗機(jī)類型如圖 1-1 至圖1-4 所示。

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展態(tài)勢(shì)1.2.1 無人戰(zhàn)斗機(jī)任務(wù)無人戰(zhàn)斗機(jī)（UCAV）根據(jù)不同作戰(zhàn)任務(wù)需求，通過掛載不同武器載荷，實(shí)現(xiàn)空中火力壓制，完成情報(bào)收集、對(duì)地偵察和打擊任務(wù)。即使飛機(jī)被擊落，也不會(huì)對(duì)飛行員的生命安全造成危險(xiǎn)。與有人駕駛作戰(zhàn)飛機(jī)相比，無人戰(zhàn)斗機(jī)作為主戰(zhàn)性裝備，具有更高的安全性和續(xù)航能力[7]。無人戰(zhàn)斗機(jī)不僅可以完成巡航飛行、爬升和下降，還可以完成航點(diǎn)跟蹤，如以矩形邊界盤旋；完成空對(duì)地打擊任務(wù)，如投放武器。實(shí)際投入使用時(shí)可以根據(jù)不同作戰(zhàn)環(huán)境選用不同功能的無人戰(zhàn)斗機(jī)。國內(nèi)外無人戰(zhàn)斗機(jī)類型如圖 1-1 至圖1-4 所示。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：V279

【參考文獻(xiàn)】

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8 張煜;陳t

本文編號(hào)：2637570