艦載機的安全著艦是保證航空母艦戰(zhàn)斗力的關(guān)鍵技術(shù)之一，為了提高著艦的安全性，本文對艦載機進近著艦過程進行了研究，設(shè)計了合理的進近著艦航線，并設(shè)計相應(yīng)的數(shù)值仿真系統(tǒng)和視景仿真系統(tǒng)，對進近著艦整個過程進行仿真分析。首先對艦載機進近著艦過程進行分析，分析了三種進近著艦方式的特點和條件，研究了常見的三種著艦引導(dǎo)系統(tǒng)，并對進近著艦過程影響因素進行分析；將進近著艦航線分為等待航線、進場航線和下滑著艦航線，并分別設(shè)計三種進近著艦方式下的合理航線。然后，將進近著艦仿真系統(tǒng)分為數(shù)值仿真系統(tǒng)和視景仿真系統(tǒng)兩種，對仿真系統(tǒng)的需求進行分析，并據(jù)此對兩種仿真系統(tǒng)的總體架構(gòu)進行設(shè)計。再次，依據(jù)仿真系統(tǒng)的總體架構(gòu)，對數(shù)值仿真系統(tǒng)進行了詳細的設(shè)計。建立了艦載機的數(shù)學(xué)模型，進行了進近著艦控制律設(shè)計，設(shè)計了航跡跟蹤控制算法，并針對著艦引導(dǎo)的多模態(tài)性，設(shè)計了模態(tài)轉(zhuǎn)換技術(shù)，最后進行了全過程的數(shù)值仿真。通過數(shù)值仿真驗證了所設(shè)計的數(shù)值仿真系統(tǒng)的可行性，并且通過仿真數(shù)據(jù)、仿真曲線能夠更好地分析艦載機進近著艦的整個過程。最后，在數(shù)值仿真的基礎(chǔ)上，將Matlab與FlightGear進行聯(lián)合仿真，完成視景仿真系統(tǒng)的設(shè)計。分析了視景仿真系... 

【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)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

遼寧艦

圖 1.2 殲 15空母艦既能攻擊空中目標(biāo)，又能攻擊海上艦艇，還能攻打水下的潛艇海、反潛、預(yù)警及電子戰(zhàn)中[2]。航空母艦之所以能夠成為海上戰(zhàn)爭的搭建的艦載機。艦載機的發(fā)展與航空母艦的發(fā)展密不可分，至今也有經(jīng)了螺旋槳艦載機時期、噴氣式艦載機時期、綜合艦載機群時期、降艦載機并存時期[4]。艦載機的種類有很多種，按照作戰(zhàn)的任務(wù)來分的制空戰(zhàn)斗機，如 F-14；用于防空和攻擊遠程目標(biāo)的戰(zhàn)斗/轟炸機，如的預(yù)警機，如 E-2 鷹眼；用于電子干擾與破壞任務(wù)的電子戰(zhàn)/電子干搜救、反潛等任務(wù)的艦載直升機以及負責(zé)運輸?shù)男⌒瓦\輸機。能夠在航空母艦上順利起飛和著艦是保證艦載機作戰(zhàn)力的關(guān)鍵所在。總長度約為三百米左右，而供艦載機著艦的跑道僅是與航母中心線成0~270m，寬為 27~30m 的位于飛行甲板左側(cè)的斜角甲板[5]，這相對于來說，艦載機的著艦跑道是非常短的，再加之航空母艦多自由度的運使得艦載機著艦非常困難，同時也嚴重地影響了著艦的安全性[6、7]，示艦載機著艦事故率是陸機著陸事故率的 1.5 倍，而在夜間或在環(huán)境

進近著艦引導(dǎo)系統(tǒng)研究載機進近著艦的安全性，進近著艦過程中需要不同著艦引導(dǎo)系著艦。從艦載機進近著艦方式可以看出，進近著艦過程中主要、自動著艦引導(dǎo)系統(tǒng)和菲涅耳透鏡光學(xué)助降系統(tǒng)這三種。著艦引導(dǎo)系統(tǒng)實現(xiàn)對離艦 20 海里至 0.75 海里范圍內(nèi)艦載機的位角系統(tǒng)和仰角系統(tǒng)組成，主要用于測量艦載機進近著艦時的將艦上發(fā)送來的下滑偏差信號和對中偏差信號實時地傳遞給艦行機動，保證艦載機始終在基準(zhǔn)航線上飛行。導(dǎo)系統(tǒng)，又稱精密雷達著艦引導(dǎo)系統(tǒng)，主要用于進近著艦方式范圍內(nèi)艦載機的引導(dǎo)[39]。當(dāng)艦載機進入雷達截獲窗口后，自動艦載機的位置和飛行姿態(tài)等信息，并與基準(zhǔn)航線信息進行比較，以引導(dǎo)飛機飛行。光學(xué)助降系統(tǒng)，主要用于離艦 0.75 海里內(nèi)艦載機的引導(dǎo)[40]。菲的燈組件組成，如圖 2.2 所示。

【參考文獻】：
期刊論文
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[2]淡化器仿真與設(shè)計[J]. 豆國輝,高正紅.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2012(11)
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[6]艦尾流對艦載機著艦軌跡和動態(tài)響應(yīng)的影響研究[J]. 胡國才,王奇,劉湘一,郭衛(wèi)剛.  飛行力學(xué). 2009(06)
[7]艦尾流對艦載飛機下滑特性影響研究[J]. 耿建中,姚海林,張宏.  系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2009(18)
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碩士論文
[1]艦載機起降視景仿真系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 張淼.南京航空航天大學(xué) 2012
[2]艦載機著艦過程甲板運動建模及補償技術(shù)研究[D]. 張永花.南京航空航天大學(xué) 2012
[3]艦載機著艦環(huán)境與復(fù)飛決策技術(shù)研究[D]. 焦鑫.南京航空航天大學(xué) 2012
[4]推力不對稱時民機飛行控制律重構(gòu)技術(shù)研究[D]. 姬猛.南京航空航天大學(xué) 2011
[5]基于FlightGear的無人直升機飛行仿真技術(shù)研究[D]. 劉鵬.南京航空航天大學(xué) 2011
[6]基于FlightGear的四旋翼無人機三維可視仿真系統(tǒng)研究[D]. 于琰平.天津大學(xué) 2010
[7]儀表著艦系統(tǒng)的研究[D]. 范曄.南京航空航天大學(xué) 2008
[8]基于3DSMAX/OGRE的火箭視景仿真系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 戴唐云.電子科技大學(xué) 2007
[9]基于Web3D的VRML三維造型及動畫技術(shù)研究[D]. 王東.四川大學(xué) 2005



本文編號：3411472