简讯

美对先进再入飞行器进行飞行试验 美国防部先进弹道再入系统(ABRES)局去年12月用民兵Ⅰ助推器成功地进行了机动再入飞行器的第一次飞行试验,飞行器从范登堡空军基地向夸贾林岛发射,发射用的助推器发生过问题。此飞行器的外形接近实战外形,其三轴全自主惯性制导系统有一数字计算机。     

SAM-D导弹随机振动响应载荷研究

本研究是为获得SAM-D ED(工程研制)飞行器设计中涉及的随机振动响应载荷。认为此响应载荷是飞行中随机气动压力激励下,飞行器诸小阻尼横向弯曲振动模态单个响应的总和。 横向弯曲振动模态是飞行器结构刚度和质量分布的函数。飞行器质量较小时,横向响应加速度较高,因此主要研究发动机燃料耗尽的情况。随机载荷计算中包括了十一个模态,其特征频率高达500赫。 飞行中作用在飞行器外表面的激励力与随机气动压力分布有关,系由SAM-DCTV(控制试验飞行器)飞行试验所得数据计算得到。假设此外力谱密度的幅频特性与每一试验飞行器上的几个加速度计所实测的分布特性相似且成正比;假设实测横向加速度0—2000赫频带中所含的能量对于0—1000赫频带依旧有效,这样就得到了输入力的保守值,据之确定结构模态的随机响应。 利用上述飞行器特性和气动力数据,即可得到作用在飞行器结构上的随机响应载荷。这些设计数据是:沿飞行器长度上的横向弯矩、剪力和横向加速度。     

《系统仿真学报》2004年第16卷总目次

春节贺词................................................................................文传源 (2) 编者按....................................................................................王正中 (2) 综 述 面向对象的飞行器仿真综述........................     

飞行器的系统工程和设计

谢维耶洛夫所著的《飞行器的系统工程和设计》,“”,1978,,是苏联第一本论述无人驾驶飞行器系统工程的著作,它比较全面地论述了使用电子计算机进行导弹和导弹系统(包括航天飞行器及其系统)的最优设计问题。作者论述了技术系统理论和建立重量模型、经济模型、弹道模型以及控制参数的选择等问题,我国目前正在推广系统工程方法,这本著作对于从事导弹、航天飞行器等系统的技术人员很有参考价值。全书共分十一章,由于篇幅所限本刊将选择其中六章的重点节(保持原序号)分四期载完。这六章是: 第一章 技术系统的基本概念和研究方法 第二章 系统研制过程、工作计划拟制和技术要术论证 第三章 技术系统的有效性及其评定准则 第五章 飞行器重量模型和重量参数预示 第六章 经济分析和同型飞行器经济模型 第七章 飞行器设计参数预示     

英国正在研制遥控飞行器

英国除执行陆军的“凤凰”(Phoenix) 计划外,还在研制各种各样的无人驾驶平台。其中有些是常规的,而有些是特殊的。 英国宇航公司按照与英国国防部签订的研制合同正在研制一种低成本、低速度的飞行器(Stabileye),准备生产30架左右供侦察和目标定位使用。这种飞行器的双机身尾撑之间有一个推进式的螺旋浆,布局上与     

跟踪再入飞行器的相控阵遥测系统

美国空军正在研制一种相控阵遥测系统,用以收集射向大西洋和太平洋的MX和三叉朝再入飞行器的试验数据。从Wright-patterson空军基地起飞执行任务的八架EC-135N高级测距飞机中的四架将安装相     

飞行器动力学信息辅助MEMS惯导系统

使用微机械电子(micro electro mechanical systems, MEMS)惯导系统(inertial navigation system,INS)的飞行器由于其MEMS惯性器件测量精度低,致使导航误差快速发散。针对该问题,提出了一种利用飞行器动力学(aircraft dynamics, AD)信息辅助MEMS惯导解算的方法。〖JP2〗它基于AD建立的飞行器运动模型和运动误差模型,利用实时解算的飞行器运动状态构建卡尔曼滤波器对MEMS惯导误差进行估计和修正。在此基础上,进一步考虑了INS/全球定位系统(global positioning system,GPS)组合导航时该方法的改进算法,提出了一种利用GPS定位信息和预测滤波器对飞行器动力学模型误差估计的方法。最后的半实物仿真实验结果表明,飞行器动力学信息辅助滤波器可以有效地减小系统误差,提高 MEMS惯导系统输出精度。     

一种基于环境预报数据的阵风建模方法

针对现有飞行器仿真试验自然环境模型,研究环境预报数据转换和处理方法;基于随机波浪理论,建立二元阵风紊流数学模型,并研究该模型的仿真建模方法;基于Davenport谱建立基于环境预报数据的阵风紊流模型,并引入到飞行器六自由度数学仿真试验中,得到阵风紊流对于飞行器飞行状态的影响情况。试验结果表明,阵风紊流对于飞行器攻角影响较大,对于飞行高度影响较小,利用阵风紊流模型开展飞行器航迹仿真试验切实可行。     

高超声速飞行器总体性能虚拟飞行试验验证系统

高超声速飞行器具有重要战略价值,但难以进行全程和整个飞行包络的真实飞行试验,基于仿真技术进行虚拟飞行试验是其总体性能分析与验证的必要手段。针对高超声速飞行器在飞行过程中总体、控制、气动、结构、动力、载荷、防热与热环境、飞行器运动学与动力学等多学科、多物理场强耦合特性,提出了高超声速飞行器高性能多物理场耦〖JP3〗合虚拟飞行试验平台体系结构,建立了高超声速飞行器多物理场耦合虚拟仿真试验模型,开发了基于高性能异构计算系统的多学科综合虚拟飞行试验系统,为实现高超声速飞行器的总体设计提供了可靠、实用的验证途径。     

美国研制各种类型的战术无人飞行器

美国陆军希望研制具有大小不同规格的战术无人飞行器 (ＴＵＡＶ) ,以满足携带各种不同有效载荷的要求。该项计划中 ,战术无人飞行器与地面站的配合问题是研究关键 ,只要能够配合良好 ,不同规格的战术无人飞行器就可使用同样的地面站和航空电子设备。ＴＵＡＶ计划准备研制 44套系统 ,这些无人飞行器将由陆军营长进行遥控 ,使其代替士兵去完成对敌监视和情报收集任务。美国陆军ＴＵＡＶ办公室选择“影子”2 0 0作为研制对象。目前 ,这种无人飞行器的最大有效载荷为 40ｋｇ ,续航时间为 12ｈ～14ｈ。改装后 ,“影子”2 0 0无人飞行器在采用新的…     

美成功完成地基拦截弹飞行试验

2005年末,美国防部导弹防御局(MDA)成功发射一枚实战配置型地基拦截弹,该拦截弹可保护美国免遭远程弹道导弹的攻击。导弹防御局称,试验迹象表明,火箭发动机系统以及杀伤飞行器运行良好,这次飞行试验的结果将有助于提高和改进地基中段防御系统的性能。在本次飞行试验中,拦截弹从太平洋中部马绍尔群岛的罗纳德·里根试验地发射,目标弹则是导弹防御局利用以前的试验数据模拟成从阿拉斯加的科迪亚克发射的模拟靶弹,而非实际发射的靶弹。这次试验主要是为了评估拦截器火箭发动机以及外大气层杀伤飞行器(EKV)的性能。EKV通过直接与靶弹弹间相…     

HFSS/PO混合分析飞行器放电对雷达目标特性的影响

为精确计算飞行器在飞行过程中静电放电对雷达散射截面(radar cross section, RCS)的影响,采用高频电磁仿真软件Ansoft HFSS与物理光学(physic-optics, PO)法相混合。用HFSS计算放电产生的等离子体所覆盖的局部机翼的散射场,用物理光学法计算飞行器其余部分引起的散射场,将二者的等相位面重合,保持飞行器各散射体之间的相位关系,进而计算出飞行器的宽带雷达散射截面。     

高超声速飞行器制导控制系统性能评估

在高超声速飞行器制导控制系统的性能评估中,由于影响其性能的因素众多,需要大量的仿真试验才能获得准确的评估结果,评估效率低。针对此类问题,提出了一种适用于高超声速飞行器制导控制系统的性能评估方法。首先,建立了包含制导控制规律的闭环飞行器模型,并对飞行器运动特点及对性能产生影响的因素进行分析;其次,挑选主要影响因素为试验因子,基于优化拉丁超立方试验设计方法在采样空间中采样获取试验方案;然后,结合仿真数据,从定性、定量角度得出评估结论;最后,采用评估示例验证了提出的方法有效且在飞行器制导控制系统性能评估中的应用是可行的。     

中国正在研制地球资源探测卫星

中国正在研制卫星的地球图象系统,使其具备类似于法国Spot遥感卫星的能力。中国的地球资源图象发射卫星最早可能在1988年发射。 中国至少已经发射了一颗用无线电发送中等分辨度的试验图象给地球的空间飞行器,这是进入遥感和气象卫星研制的一个重要里程碑。 除上述无线电空间图象系统研制成果     

改进的快速扩展随机树在航迹规划中的应用

通过在快速扩展随机树(rapidly-exploring random tree)算法的基础上融入状态-时间空间(state-timespace)的思想,使改进后的算法能够有效地处理动态环境中的航迹规划问题。仿真试验首先采用四元素法建立航天飞行器的六自由度动力学模型,在三维空间中验证该算法搜索高维空间的能力。其次运用改进的算法在动态环境中进行航迹规划试验,证明了该算法的有效性。     

新书架

著者,和,苏联1983年出版,全书共272页。 本书主要论述:飞行器复杂控制系统特性的估算;缩比实物试验和数学模拟结果的综合应用;数学模型对实际被模拟系统的逼近;系统设备可靠性特性模型的估算和计算;模拟的精确性估算;实物试验的组织、条件选择和规模;以及模型的建立和飞行器控制系统试验的实施。全书共分十章。书末附有100多条参考文献。 本书可供从事飞行器复杂控制系统研制和试验的工程技术人员参考使用。     

美国导弹防御系统第六次拦截试验成功

美国导弹防御局最近宣布 ,美军方已经成功地进行了地基中段防御 (ＧＭＤ)系统第六次拦截试验。据介绍 ,近日 ,美军方从加利福尼亚空军基地发射了一枚携带模拟核弹头的洲际弹道导弹。这次试验是六次拦截导弹中最为复杂的一次。除了模拟弹头外 ,来袭的洲际导弹携带了 3个气球诱饵 (2 0 0 1年 12月 3日进行的第五次试验中只使用了一个气球诱饵 ) ,以检测拦截导弹是否能分辨真伪。此次试验成功地验证了大气层外杀伤飞行器的飞行性能及使用碰撞杀伤去拦截和摧毁远程弹道导弹的能力。除了验证了ＥＫＶ定位 ,跟踪和拦截目标的能力外 ,成功地实现了…     

再入飞行器的捷联制导工具误差分段补偿研究

针对再入飞行器的捷联惯性仪表误差模型不能满足“天地一致性”,导致了在地面试验环境下标定的仪表误差模型不是真实飞行环境下的误差模型。提出了按照再入飞行器的纵向过载变化大小对惯性仪表误差进行分段辨识和分段补偿的方法,以提高再入飞行器的制导精度。最后通过计算机仿真试验验证了此方法的正确性,为实际应用提供了理论依据。     

横列式双旋翼矢量飞行器的改进ADRC姿态控制算法

横列式双旋翼矢量飞行器具备飞行时间长、风阻小、机动性强等优点, 但其机械结构复杂, 状态之间耦合严重, 抗干扰能力弱。针对其控制特性提出一种基于改进自抗扰控制(active disturbance rejection control, ADRC)的姿态抗干扰解耦控制算法, 该算法利用扩张状态观测器(extended state observer, ESO)实现姿态干扰和状态间耦合项的跟踪和估计, 将非线性多输入多输出(multiple input multiple output, MIMO)系统转化成线性单输入单输出(single input single output, SISO)系统, 采用改进的粒子群优化算法(particle swarm optimization, PSO)对姿态控制系统进行参数优化。通过仿真结果验证了该算法具备良好的抗干扰能力,并设计了实际的飞行控制系统, 进行了飞行器的悬停试验, 实现了稳定悬停。     

空间站的实时仿真

实时、载人回路的仿真在NASA载人空间飞行计划中起着非常重要的作用,它可以在地面通过模拟的飞行环境对系统设计和整个系统性能作出评价.在航天飞机的各个开发阶段,直至投入运行很大程度要依靠仿真技术.经过16年计划的实施,在NASA Ly ndon B Johnson空间中心(JSC)工程部门中,用于支持航天飞机开发和运行的仿真设施已得到改进,它反映了计算机系统和仿真软件设计方面的最新技术.在1985年,JSC工程仿真设施系统工程仿真器得到了扩充,以支持与轨道飞行器有关的空间站设计活动,例如:轨道飞行器的对接方案,利用轨道飞行器远程操纵系统停靠空间站的方案.为了长期支持空间站计划,新的空间站的仿真开发工作目前正在顺利进行.本文介绍了工程部门中的两个仿真设施,即系统工程仿真器和航天飞机电子系统总体实验室;讨论了它们在航天飞机计划中的作用,特别是能够应用到空间站方面的那些功能;同时阐述了系统工程仿真器在空间站开发计划中的作用.最后,详尽地叙述了系统工程仿真器上正在开发的新的空间站仿真.