小型推力變向無人機控制技術(shù)實現(xiàn)
發(fā)布時間:2021-08-23 10:05
隨著信息技術(shù)和現(xiàn)代裝備的發(fā)展以及新時代國家安全戰(zhàn)略的概念逐步成型,研究一種能夠滿足導(dǎo)彈靶試的高機動,精確軌跡控制中高速無人機飛行平臺已經(jīng)變?yōu)榫o迫需求。推力變向技術(shù)對小型無人機在提高上述性能方面具有重要作用。本文就是以此為工程背景,對小型推力變向無人機控制技術(shù)實現(xiàn)進行了研究。首先調(diào)查研究了無人機飛行控制發(fā)展?fàn)顩r以及推力變向技術(shù)應(yīng)用在無人機的可行性,提出了推力變向機構(gòu)的設(shè)計方案以及小型推力變向無人機飛行控制工程實現(xiàn)的新設(shè)計方案。在研究了控制原理的基礎(chǔ)上,對該無人機進行了受力分析,并建立了小型推力變向無人機的全量數(shù)學(xué)模型。在研究了該數(shù)學(xué)模型的特性基礎(chǔ)上,進行了耦合性,穩(wěn)定性,機動性分析。針對該無人機的控制特點和難點,提出了推力變向機構(gòu)與氣動舵混合控制的控制策略,分別設(shè)計了姿態(tài)控制回路和軌跡控制回路。就該無人機的工程實現(xiàn)方面,考慮到其更好的維護與升級,在硬件設(shè)計實現(xiàn)方面應(yīng)用了模塊化的設(shè)計思想,分別設(shè)計了飛行控制模塊,狀態(tài)信號采集模塊,控制輸出模塊以及通信鏈路模塊等。在飛行控制軟件實現(xiàn)方面同樣設(shè)計了模塊化的軟件程序,方便了升級與維護。除此之外,為了飛行控制系統(tǒng)的完整性,設(shè)計了配套地面測控系統(tǒng),包...
【文章來源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:114 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
美國獵人無人機中高空長航時無人機系統(tǒng)的發(fā)展
圖 1.1 美國獵人無人機長航時無人機系統(tǒng)的發(fā)展。上個世紀(jì)九十年代美國啟動了其稱為“蒂爾在以中高空長航時著稱的捕食者(Predator)無人機在波黑和科索沃戰(zhàn)中、法國、以色列為代表的國家開始發(fā)展中高空長航時無人機[8]。雖然這國展開,但此無人機中高空、長航時、全天候、大縱深的特點,足以成飛躍。隨后,多國開始發(fā)展此類機型,代表的有美國的全球鷹(GlobaDark Star),法國的撒若海爾(Sarohale),以色列的赫爾姆斯(Hermes),蒼高空長航時捕食者為例,其飛行高度可達七千多米,最大飛行速度可達標(biāo)上空只留時間可達二十四小時,最大續(xù)航時間可達六十小時。此外,外設(shè)備和合成孔徑雷達等設(shè)備用于執(zhí)行全天候的偵察任務(wù)。在作戰(zhàn)方面現(xiàn)。上世紀(jì)九十年代的科索沃戰(zhàn)爭中,捕食者就出動五十架次之多,在勞。如圖 1.2 為美國的捕食者無人機。
小型推力變向無人機控制技術(shù)實現(xiàn)200 是戰(zhàn)術(shù)性無人機,如圖 1.3 所示,其設(shè)計的初衷是為陸控,目標(biāo)定位的功能。其滿負荷連續(xù)可執(zhí)行七十二小時,其體積小,重量輕,戰(zhàn)場運輸方便,每三架次 C-130 的運在戰(zhàn)區(qū)。在伊拉克戰(zhàn)場,影子無人機已經(jīng)累計作戰(zhàn)飛行五[10]。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]球面收斂二元噴管出口三角形鋸齒對氣動和紅外特性的影響[J]. 征建生,張靖周,單勇,季靖遠. 航空動力學(xué)報. 2017(06)
[2]無人機技術(shù)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J]. 曹志偉. 民營科技. 2017(04)
[3]無人飛行系統(tǒng)及其發(fā)展意義[J]. 王養(yǎng)柱. 機器人產(chǎn)業(yè). 2017(01)
[4]飛翼布局無人機二階滑模姿態(tài)跟蹤魯棒控制[J]. 譚健,周洲,祝小平,許曉平. 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2015(02)
[5]無人機飛控系統(tǒng)設(shè)計及基于RTX/Windows的實時仿真[J]. 嚴(yán)軍輝,賈秋玲. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2013(17)
[6]無人機自主控制等級及其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)研究[J]. 陳宗基,魏金鐘,王英勛,周銳. 航空學(xué)報. 2011(06)
[7]可重構(gòu)飛行控制律設(shè)計的混合特征結(jié)構(gòu)配置方法研究[J]. 穆旭,章衛(wèi)國,劉小雄. 測控技術(shù). 2009(11)
[8]美國無人戰(zhàn)斗機現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 張宏,汪衛(wèi)華,張強,王曉劍. 飛航導(dǎo)彈. 2009(11)
[9]多無人機協(xié)同編隊飛行控制的研究現(xiàn)狀[J]. 樊瓊劍,楊忠,方挺,沈春林. 航空學(xué)報. 2009(04)
[10]高亞音速無人機姿態(tài)確定與控制系統(tǒng)設(shè)計[J]. 浦黃忠,甄子洋,王道波,胡勇. 傳感器與微系統(tǒng). 2009(04)
博士論文
[1]靜不穩(wěn)定飛翼無人機機動飛行控制技術(shù)研究[D]. 楊藝.南京航空航天大學(xué) 2015
[2]變推力軸線無人機飛行控制技術(shù)研究[D]. 黃國勇.南京航空航天大學(xué) 2009
碩士論文
[1]多旋翼無人機飛行控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 薛亮.南京航空航天大學(xué) 2016
[2]傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行控制律設(shè)計與驗證[D]. 王慶琥.南京航空航天大學(xué) 2016
[3]小型高速無人機及其協(xié)同編隊控制技術(shù)研究[D]. 沈佩珺.南京航空航天大學(xué) 2015
[4]嵌入式飛行控制系統(tǒng)設(shè)計、實現(xiàn)與驗證[D]. 蘇延旭.南京航空航天大學(xué) 2015
[5]推力矢量無人機的重構(gòu)控制策略[D]. 張哲聰.南京航空航天大學(xué) 2013
[6]基于滑模變結(jié)構(gòu)的飛行器控制系統(tǒng)設(shè)計[D]. 韓慧超.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[7]輪式無人機自主著陸控制技術(shù)研究[D]. 季麗麗.南京航空航天大學(xué) 2012
[8]帶推力矢量的無人機控制技術(shù)研究[D]. 徐揚.南京航空航天大學(xué) 2012
[9]高空長航時無人機飛行控制系統(tǒng)設(shè)計[D]. 謝嵐.湖南大學(xué) 2011
[10]帶推力矢量無人機的飛行控制[D]. 叢玉華.南京航空航天大學(xué) 2009
本文編號:3357659
【文章來源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:114 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
美國獵人無人機中高空長航時無人機系統(tǒng)的發(fā)展
圖 1.1 美國獵人無人機長航時無人機系統(tǒng)的發(fā)展。上個世紀(jì)九十年代美國啟動了其稱為“蒂爾在以中高空長航時著稱的捕食者(Predator)無人機在波黑和科索沃戰(zhàn)中、法國、以色列為代表的國家開始發(fā)展中高空長航時無人機[8]。雖然這國展開,但此無人機中高空、長航時、全天候、大縱深的特點,足以成飛躍。隨后,多國開始發(fā)展此類機型,代表的有美國的全球鷹(GlobaDark Star),法國的撒若海爾(Sarohale),以色列的赫爾姆斯(Hermes),蒼高空長航時捕食者為例,其飛行高度可達七千多米,最大飛行速度可達標(biāo)上空只留時間可達二十四小時,最大續(xù)航時間可達六十小時。此外,外設(shè)備和合成孔徑雷達等設(shè)備用于執(zhí)行全天候的偵察任務(wù)。在作戰(zhàn)方面現(xiàn)。上世紀(jì)九十年代的科索沃戰(zhàn)爭中,捕食者就出動五十架次之多,在勞。如圖 1.2 為美國的捕食者無人機。
小型推力變向無人機控制技術(shù)實現(xiàn)200 是戰(zhàn)術(shù)性無人機,如圖 1.3 所示,其設(shè)計的初衷是為陸控,目標(biāo)定位的功能。其滿負荷連續(xù)可執(zhí)行七十二小時,其體積小,重量輕,戰(zhàn)場運輸方便,每三架次 C-130 的運在戰(zhàn)區(qū)。在伊拉克戰(zhàn)場,影子無人機已經(jīng)累計作戰(zhàn)飛行五[10]。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]球面收斂二元噴管出口三角形鋸齒對氣動和紅外特性的影響[J]. 征建生,張靖周,單勇,季靖遠. 航空動力學(xué)報. 2017(06)
[2]無人機技術(shù)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J]. 曹志偉. 民營科技. 2017(04)
[3]無人飛行系統(tǒng)及其發(fā)展意義[J]. 王養(yǎng)柱. 機器人產(chǎn)業(yè). 2017(01)
[4]飛翼布局無人機二階滑模姿態(tài)跟蹤魯棒控制[J]. 譚健,周洲,祝小平,許曉平. 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2015(02)
[5]無人機飛控系統(tǒng)設(shè)計及基于RTX/Windows的實時仿真[J]. 嚴(yán)軍輝,賈秋玲. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2013(17)
[6]無人機自主控制等級及其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)研究[J]. 陳宗基,魏金鐘,王英勛,周銳. 航空學(xué)報. 2011(06)
[7]可重構(gòu)飛行控制律設(shè)計的混合特征結(jié)構(gòu)配置方法研究[J]. 穆旭,章衛(wèi)國,劉小雄. 測控技術(shù). 2009(11)
[8]美國無人戰(zhàn)斗機現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 張宏,汪衛(wèi)華,張強,王曉劍. 飛航導(dǎo)彈. 2009(11)
[9]多無人機協(xié)同編隊飛行控制的研究現(xiàn)狀[J]. 樊瓊劍,楊忠,方挺,沈春林. 航空學(xué)報. 2009(04)
[10]高亞音速無人機姿態(tài)確定與控制系統(tǒng)設(shè)計[J]. 浦黃忠,甄子洋,王道波,胡勇. 傳感器與微系統(tǒng). 2009(04)
博士論文
[1]靜不穩(wěn)定飛翼無人機機動飛行控制技術(shù)研究[D]. 楊藝.南京航空航天大學(xué) 2015
[2]變推力軸線無人機飛行控制技術(shù)研究[D]. 黃國勇.南京航空航天大學(xué) 2009
碩士論文
[1]多旋翼無人機飛行控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 薛亮.南京航空航天大學(xué) 2016
[2]傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行控制律設(shè)計與驗證[D]. 王慶琥.南京航空航天大學(xué) 2016
[3]小型高速無人機及其協(xié)同編隊控制技術(shù)研究[D]. 沈佩珺.南京航空航天大學(xué) 2015
[4]嵌入式飛行控制系統(tǒng)設(shè)計、實現(xiàn)與驗證[D]. 蘇延旭.南京航空航天大學(xué) 2015
[5]推力矢量無人機的重構(gòu)控制策略[D]. 張哲聰.南京航空航天大學(xué) 2013
[6]基于滑模變結(jié)構(gòu)的飛行器控制系統(tǒng)設(shè)計[D]. 韓慧超.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[7]輪式無人機自主著陸控制技術(shù)研究[D]. 季麗麗.南京航空航天大學(xué) 2012
[8]帶推力矢量的無人機控制技術(shù)研究[D]. 徐揚.南京航空航天大學(xué) 2012
[9]高空長航時無人機飛行控制系統(tǒng)設(shè)計[D]. 謝嵐.湖南大學(xué) 2011
[10]帶推力矢量無人機的飛行控制[D]. 叢玉華.南京航空航天大學(xué) 2009
本文編號:3357659
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