目前的無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)方法主要針對(duì)單一型號(hào),而無(wú)人機(jī)族需同時(shí)設(shè)計(jì)多個(gè)型號(hào),滿足多任務(wù)要求,并可以縮短無(wú)人機(jī)的研制周期,降低全生命周期成本,因此需要發(fā)展無(wú)人機(jī)族總體設(shè)計(jì)的理論和方法。系統(tǒng)工程方法是適用于復(fù)雜系統(tǒng)的正向設(shè)計(jì)方法,其研究和應(yīng)用可以提高無(wú)人機(jī)總體設(shè)計(jì)水平。目前系統(tǒng)工程在無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用處于探索階段。本文針對(duì)軍用無(wú)人機(jī)族系統(tǒng),研究了系統(tǒng)工程方法和基于模型的系統(tǒng)工程方法,綜合應(yīng)用系統(tǒng)建模語(yǔ)言、工程計(jì)算方法和物理仿真,得到了3個(gè)型號(hào)無(wú)人機(jī)的總體設(shè)計(jì)方案,目的是建立基于系統(tǒng)工程方法的無(wú)人機(jī)族總體設(shè)計(jì)流程。本文主要完成了以下工作:1)分析系統(tǒng)工程和無(wú)人機(jī)總體設(shè)計(jì)文獻(xiàn),總結(jié)了系統(tǒng)工程方法、基于模型的系統(tǒng)工程方法、系統(tǒng)建模語(yǔ)言SysML和機(jī)體部段總體設(shè)計(jì)方法。2)將基于模型的系統(tǒng)工程方法的流程應(yīng)用于無(wú)人機(jī)族總體設(shè)計(jì),使用SysML建立系統(tǒng)的功能架構(gòu)和物理架構(gòu)。首先定義系統(tǒng)用例,其次建立黑盒視圖,然后將無(wú)人機(jī)族進(jìn)行分解,建立系統(tǒng)的邏輯架構(gòu)。最后將黑盒活動(dòng)圖中的活動(dòng)分配至無(wú)人偵察機(jī)、無(wú)人攻擊機(jī)和無(wú)人干擾機(jī),完成白盒視圖。3)對(duì)3個(gè)型號(hào)的無(wú)人機(jī)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)。首先總結(jié)各無(wú)人機(jī)系統(tǒng)用例,其次,建立無(wú)人... 

【文章來(lái)源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：108 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

MQ-X無(wú)人機(jī)

無(wú)人機(jī)處于起降和高速飛行狀態(tài)，渦輪噴氣式發(fā)航狀態(tài)時(shí)，渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)處于工作狀態(tài)，從短時(shí)間內(nèi)同時(shí)工作，以滿足無(wú)人機(jī)在執(zhí)行突防等X 無(wú)人機(jī)的外形設(shè)計(jì)上借鑒了 F-22 和 F-35 等第四和“捕食者”系列無(wú)人機(jī)相比，MQ-X 無(wú)人機(jī)的，且從機(jī)頭至機(jī)尾有一條脊線，這些都有助于減翼采用 V 字形設(shè)計(jì)，兩片尾翼互相垂直，加強(qiáng)了身后部上方，可以減少發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口的雷達(dá)波反塊化設(shè)計(jì)使得無(wú)人機(jī)能夠執(zhí)行多種任務(wù)，使用非可提高機(jī)庫(kù)空間的利用率。飛機(jī)期，凱爾特·昆伯基特公司設(shè)計(jì)了“海神號(hào)”飛機(jī) 3 個(gè)部分，前機(jī)身包含前翼和飛行員座艙；中機(jī)臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)、主機(jī)翼和垂尾，如圖 1.3 所示。

圖 1.3 “海神號(hào)”機(jī)身段”飛機(jī)的機(jī)翼和中機(jī)身采用模塊化設(shè)計(jì)，飛機(jī)根據(jù)任務(wù)搭載不同的 種派生型任務(wù)模式。第 1 種是偵察型，在機(jī)身下掛載偵察載荷吊艙小時(shí)；第 2 種是遠(yuǎn)程通信型，在機(jī)身下搭載遠(yuǎn)程通信天線，飛機(jī)滯是大氣層科學(xué)考察型，在前機(jī)身內(nèi)或中機(jī)身下安裝試驗(yàn)設(shè)備，前翼間可達(dá) 19 小時(shí)；第 4 種是發(fā)射小型衛(wèi)星型，前翼和機(jī)翼加裝翼尖，小衛(wèi)星送入低地球軌道；第 5 種是航天觀光型，前翼和機(jī)翼加裝翼在高空中發(fā)射飛船。程方法最早起源于貝爾電話實(shí)驗(yàn)室，在 20 世紀(jì) 20 年代開始興起[12]。第二、控制、材料等技術(shù)的飛速發(fā)展，系統(tǒng)工程在火箭、衛(wèi)星、飛機(jī)和過程中得到廣泛應(yīng)用。，在美國(guó)國(guó)防部的美國(guó)軍用標(biāo)準(zhǔn) MIL-STD-499 中出現(xiàn)了系統(tǒng)工程的


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