风浪中船载直升机着船预报仿真系统

实施海上搜救、垂直补给的船载直升机，可以藉助着船时机预报新技术，在大风浪中安全着船。本系统利用膜电位姿态测量系统和ACL8112PG数据采集卡完成数据采集和转换，利用软件包记录数据，并进行实时的预测和数据显示；利用多步预测算法来延长预报时间，并对综合考虑横摇、纵摇和垂向速度三种运动的预测效果进行评估。本系统可以自动生成海浪时历和舰船摇荡时历，为研究直升机着船的安全性提供仿真平台。     

系统科学视野下的台风预警与搜救系统结构的建构

海上台风预警和搜救系统的功能得以实现的关键是构建系统结构。从系统科学视角以项目基于GPS/3G/GIS 的宁德海上台风预警和搜救系统的研究(简称该系统为 3GTPSS)为例,给出了系统结构的动态生成方法。讨论系统的环境因素,把系统环境分为一般环境和直接环境;设计了 3GTPSS 的功能,应用系统结构的动态生成方法,建构了此系统的结构;讨论了该系统与其直接环境的关系。这些研究为项目开发奠定了基础,也为相关系统结构的建构提供了参考。。     

随机海浪模型的建立及仿真分析

给出两种简便、有效的建立随机海浪模型的方法 ,即能量等分法和有理谱法 ,并对其进行了仿真与对比分析。它对于进一步研究海上舰船航行控制和直升机海面无线电高度悬停控制有重要意义。     

洪灾被困人员搜救问题的集成优化研究

为保障洪灾被困人员搜救效果,分析了救援过程的特性,考虑救援时间的紧迫性、救援过程的不确定性、及救援船只反复出救的情形,建立了一个搜救时间模糊、带时间窗的定位-路径问题优化模型,并提出了一种含有启发式规则的混合遗传算法,算法采取三段式实数编码,其中染色体编码代表船只在被搜救点间的搜救顺序,启发式规则在编码基础上确定避难所的选择.最后对模型和算法进行了算例分析,验证了模型和算法的合理性及可行性.     

紧耦合多飞行机器人悬停配平计算分析

针对直升机的复杂性和紧耦合多直升机协调操作的特殊性,分析了多直升机协调操作的必要性,建立多直升机间的协调力学模型,并采用牛顿迭代法进行了配平计算,所得姿态量和控制输入量为多直升机协调操纵的飞行控制系统提供了参考输入量,为进一步分析多直升机的动力学建模及稳定性打下了基础。     

基于真实地形数据的虚拟直升机低空飞行仿真

直升机的作战环境和运用特点要求直升机主要在低空或超低空飞行,因此在直升机飞行仿真中必须考虑地形因素的影响。本文研究虚拟战场环境中计算机生成直升机的自治运动仿真,实现了用于虚拟直升机低空飞行仿真的地形数据处理、路径规划、路径跟踪、实时避障以及与动力学模型的集成。     

直升机飞行中的涡环状态研究

针对直升机特有的涡环飞行状态,根据直升机空气动力学理论,分析了直升机涡环状态飞行事故的现象及成因。指出研究直升机涡环状态的关键是确定涡环状态的边界,分析了各种涡环边界试验的结果及特点,并比较了计算确定涡环边界所需的各种边界判据的特点。最后提出了预防直升机涡环事故的被动方法和主动方法,指出研制涡环告警装置是减少直升机涡环状态飞行事故、保证飞行安全的有效途径。并就建立直升机涡环状态预防体系提出了建议。     

基于LMI的直升机线性二次型可靠控制律设计

提出了一种新的直升机执行机构故障状况下的可靠飞行控制律设计与仿真方法。建立了正常情况下和故障情况下的直升机数学模型。通过迭代线性矩阵不等式方法（ILMI）求解基于线性二次型的直升机可靠控制律,使得直升机在正常情况和故障情况下均能取得满意的性能指标。通过与标准线性二次型方法设计的最优控制律进行仿真比较,证明所设计的直升机可靠控制律安全有效。     

基于PC的武装直升机编队飞行训练仿真系统

现有武装直升机飞行模拟训练设备价格昂贵、功能单一,因而其应用受到限制。为此,系统地研究了基于PC机和虚拟现实技术的武装直升机飞行仿真互联系统的关键技术,开发了基于PC机的武装直升机编队飞行训练仿真系统,为武装直升机编队飞行模拟训练及反坦克战术训练提供了一种经济实用的仿真训练手段。     

直升机飞行模拟器及其特点

根据直升机与固定翼飞机飞行方式、操纵方式和任务使命的不同,简单叙述了直升机地面飞行模拟器研制的一般要求和特殊要求,并讨论了直升机飞行仿真模型的部件建模方法,特别是诱导速度模型和机身模型的特殊建模方法.最后给出了典型直升机地面飞行模拟器的飞行模拟曲线、分析以及飞行员评价,验证了模拟效果的可信性.     

直升机使用吊声应召反潜兵力需求仿真

针对多机协同反潜中直升机兵力需求计算这一课题,依据反潜直升机搜潜的实际过程,以应召反潜中扩展方形搜索为例,在分析影响直升机兵力需求的四个主要因素的基础上,结合搜潜概率的计算,建立了应召反潜兵力需求的仿真模型。最后通过仿真计算得出,扩展方形搜潜时,反潜直升机数量不宜超过3架;当满足一定条件时,单机就能胜任搜潜任务。     

基于深度强化学习的海战场目标搜寻路径规划

海战场是未来大国冲突的主阵地之一, 强大的海战场目标搜寻能力是执行海上训练和作战的最后一道屏障, 同时也因其复杂多变的环境和重要战略地位成为战场联合搜救中最艰难最核心的部分。面向海战场目标搜寻的存活时间短、实时性要求高等特点, 提出一种基于深度强化学习的海战场目标搜寻规划方法。首先, 构建了海战场目标搜寻场景数学规划模型, 并将其映射为一种强化学习模型; 然后, 基于Rainbow深度强化学习算法, 设计了海战场目标搜寻规划的状态向量、神经网络结构以及算法框架与流程。最后, 用一个案例, 验证了所提方法的可行性与有效性, 与常规应用的平行搜寻模式相比大大提高了搜寻成功率。     

A Ku and Ka Dual Band Experimental Radar

Due to the good performance of tracking low elevation target as compared to microwave and the superiority in penetrating smoke, dust, fog, and dry snow as compared to infrared, a Ku and Ka dual band experimental radar was designed and developed. This Ku and Ka dual band experimental radar is an arnplitute-comparison monopulse tracking and guiding radar. The constitution and parameters of this radar is described in paragraph 2. Paragraph 3 deals with two experiments for testing the tracking performances against low elevation target, and gives the important results. Both Ku and Ka band have high tracking precision when they track high elevation targets, while Ka band has much better tracking performance than Ku band when they track low elevation targets. Ka band can track a helicopter, whose radar cross section is about 6 square meters, at 40m, 20m, 10m, and even 5m above sea. Ku band can only track the same helicopter at 160m and higher above sea.     

无人直升机局部H∞最优LPV 速度控制器设计

针对无人直升机的大范围鲁棒控制问题, 提出局部H_∞最优线性变参数(liner parameter varying, LPV)速度(local H_∞optimal LPV velocity, LHOV)控制方法。首先将无人直升机系统简化成含有干扰的LPV 系统，接着针对各个固定飞行模式独立设计H_∞静态输出反馈（H_∞static output feedback, HSOF）控制器，然后采用插补控制技术，针对每一种飞行模式下的线性系统设计一个只含有不可控部分和不可观部分的插补控制器，进而将所有模式下的控制器融合成一个LHOV控制器，从而既保证模式之间鲁棒转换，又使得系统进入任意一个模式后能达到H_∞性能最优。最后，仿真结果表明，采用此方法设计的控制器能够获得大范围良好的稳定性和鲁棒性。     

基于模糊加权的多模态切换控制器设计与仿真

针对多模态切换控制问题,提出并设计了基于模糊加权的模态切换控制器。对无人直升机的飞行模态切换实例进行研究,仿真结果说明该方法可以软化模态切换过程,提高暂态响应特性,并且具有一定的鲁棒性。     

基于熵权的直升机维修保障能力评估

随着直升机在军事和非军事行动上的广泛使用,对直升机维修保障提出了更高的要求,而对保障能力的评估具有更加重要的现实意义。本文以人力资源、维修设备、维修管理等作为直升机维修保障能力评估的要素,运用熵权法建立评估模型,对某型直升机维修保障能力进行评估。仿真结果表明该模型计算方便、结构简单,对客观地评估直升机系统维修保障能力有一定的应用价值。     

X-Cell50直升机非线性控制系统仿真研究

基于非线性分散控制理论,设计了X-cell50微型直升机垂直飞行的姿态稳定非线性控制系统。该控制系统的设计不依赖对象精确数学模型,控制器结构简单易于实现,所包含的积分环节补偿了系统内部的各种未知因素以及外部扰动。仿真结果与变结构滑模控制相比,不仅避免了滑模控制存在的输出稳态误差和控制信号的抖振现象,而且当直升机存在外部干扰和内部参数变化时对其姿态稳定性能的控制具有很强的鲁棒性。     

直升机/发动机综合控制的发展及技术特点

对直升机/发动机（简称直/发）综合控制技术的研究需求、发展及现状进行了归纳和分析，讨论了直/发综合抗扰控制与优化控制的方案选择、 技术特点和研究动向，其中着重分析了基于扭矩前馈控制、自适应燃油控制、自抗扰控制、预测控制等手段的综合抗扰控制，以及包含最小油耗、最大功率、最低涡轮温度优化模式的综合优化控制的研究和应用情况. 最后，在总结全文的基础上，提出今后在直/发综合控制研究工作中值得关注的一些问题.     

突发事件应急救援前摄性调度与反应性调度的集成优化

突发事件应急救援具有高度的不确定性与动态性,稳定可靠的救援计划及其合理有效的动态调整,对于应急救援的顺利实施具有重要影响.本文以企业生产事故与突发事件为主要对象,研究应急救援的前摄性调度与反应性调度的集成优化问题.作者首先对问题进行界定,构建前摄性调度优化模型以求得一个鲁棒性最大的基准计划,然后以此为基础建立调整损失最小的反应性调度优化模型.针对问题的NP-hard属性,设计专门的禁忌搜索启发式算法.最后,通过对一个实际井喷事故救援过程的求解分析对研究进行说明,得到如下结论:前摄性调度的鲁棒性与反应性调度的损失值之间,并不存在一个绝对的单调关系,通过反复多次的求解运算,可以找到二者之间平衡点,实现两种调度方式的集成优化.本研究可为突发事件应急救援基准计划的制定与动态调整提供定量化决策支持.