面向有效载荷质量的平流层飞艇设计参数优化

最大有效载荷质量是衡量平流层飞艇设计方案优劣的重要指标,最大有效载荷质量与飞艇设计的许多因素相关联,为此建立平流层飞艇各性能指标估算模型,在此基础上,提出以飞艇最大有效载荷质量为优化目标,综合考虑浮重平衡、推阻平衡、能源平衡、材料强度等方面约束的平流层飞艇设计参数优化模型,并基于混沌粒子群算法进行实例计算.研究结果表明:设计平流层飞艇时以阻力最小、质量最轻等常见指标为优化目标不能反应飞艇适应任务的能力.此外,平流层飞艇的设计是一个各子系统紧密耦合、相互制约的求解过程,与基于经验值设计的参考方案相比,经过设计参数优化后的平流层飞艇最大有效载荷质量能增加50％.     

基于Gauss伪谱法的平流层飞艇上升段航迹规划

引入净浮力计算方法,完善了平流层飞艇航迹规划问题的数学模型,并通过对其飞行过程的分析,得出了模型的目标函数和约束条件.基于Gauss伪谱法对时间最少和能量最省2种情况下的平流层飞艇上升段航迹进行了规划.仿真结果表明,飞艇的最短上升时间为2 913.6 s, 在时间允许的情况下飞艇可以实现零耗能升空.仿真结果可为平流层飞艇的总体设计提供有益参考.     

基于TEDS传感器和虚拟仪器技术的测试系统设计与实现

针对传统机械测试系统中存在的仪器操作复杂、配置调试时间长、功能单一等缺点,设计了一套基于TEDS传感器和虚拟仪器技术的测试系统.采用先进的1-wire和PXI总线搭建了硬件平台.通过将TEDS植入传统传感器内,使得传感器具有自我标识的能力.基于虚拟仪器平台的TEDS传感器、自动配置线路、数据采集及分析等功能模块使用方便并可根据用户的需要进行定制.实验证明,该系统具有较强的实用性,代表了未来机械测试系统的一种发展方向.