单人飞行器再次升温

据英《新科学家》２０００年８月２６日报道 :加利福尼亚圣克拉拉“黄金时代”喷气式发动机公司研制了一种称为ＳｏｌｏＴｒｅｋ（意思是单独行军）的单人飞行器。这种飞行器可以每小时１２０公里的速度飞行 ,只用一只汽油箱就能飞行２５０公里。飞行器可以用两台有保护外壳的螺旋桨进行垂直起飞和降落 ,飞行员直立在飞行器中通过手动控制和移动身体重心就可控制飞行状态。两台螺旋桨既提供升力 ,也能提供推进力。一旦飞行器起飞 ,飞行员就能使螺旋桨作俯仰运动 ,使飞行器向前飞行。美国航空航天局对这种飞行器很感兴趣 ,正在为这一项目提供…     

基于正交优化法的微型飞行器天平设计

通过三片梁和四片梁受力方式的对比分析,运用正交优化算法,设计了一台用于微型飞行器气动力实验的三分量应变天平。微型飞行器固定翼静态模型和扑翼动态模型的风洞吹风实验表明,该天平具有较高的精度和灵敏度,实验曲线连续光滑,为开展微型飞行器研究提供了有效的测量手段。     

飞行器质量特性参数测量

质量特性参数(质量、质心、转动惯量、惯性矩)是飞行器重要飞行技术参数,传统的质量质心和转动惯量分别采用质心台和扭摆台测量,一次只能获取安装方向上的质心和转动惯量。由于飞行器结构上的原因,要求物体在一次装夹下高精度获取所有物理参数。为解决这一问题,将质心台和扭摆台合并为一质量特性参数综合试验台,并在台面上安装了可旋转和水平倾斜的斜台,将试件在斜台一次装夹下,测量试件在不同状态下的转动惯量,利用坐标转换法计算出物体三轴转动惯量和惯性矩等质量特性参数方法。阐述了一次装夹下物体质量质心及转动惯量测量原理,讨论了产生测量误差主要原因,分析了斜台倾角误差对测量精度的影响。     

《飞行控制系统》课程实践教学体系建设

阐述了《飞行控制系统》专业课理论教学中存在的问题,针对本校飞行器设计专业学生的不同层次学习需求,对本课程实践教学体系建设进行分类思考,提出了以飞行模拟实验台为平台的逐层推进的飞行器控制系统实践教学体系方案,在教学中获得了较好的效果。     

飞行器舵机摆线减速器输出装置传热分析

为探究飞行器舵机在高温下的工作情况针对飞行器舵机摆线减速器利用Unigraphics NXHypermesh和ANSYS等软件基于有限元方法对减速器输出机构进行传热分析。采用高阶四面体单元对减速器销轴输出机构进行有限元离散并在与舵翼直接相连的输出机构凸台采用等温加载经数值计算得到飞行器输出机构温度分布及变化状况。结果表明：有限元方法可以有效地分析飞行器输出机构传热情况舵翼温度和摆线轮定位位置是影响减速器正常工作时间的重要因素降低舵翼温度以及将摆线轮靠销轴远热端定位可提高飞行器舵机寿命。     

高压线巡线飞行器的研究与设计

基于巡线飞行器的概念和对四轴飞行器稳定性、可控性方面的深入了解,简单设计了该飞行器的样品,并对此提出了一种四轴巡线飞行器的解决方案.巡线飞行器可以在地形复杂,自然环境恶劣的地区进行巡线,与以往的巡线方式相比更为先进和高效,是一种可行的巡线手段.     

新概念扑旋翼微型飞行器驱动机构设计研究

扑旋翼微型飞行器是一个多学科交叉的研究领域,驱动机构的设计是该微型飞行器的关键设计环节之一。在扑旋翼微型飞行器的飞行原理介绍基础上,通过对几种可能的驱动方式的对比分析,为扑旋翼微型飞行器选择了一种可行的驱动方案。通过Adams软件对扑旋翼微型飞行器的驱动机构进行了运动仿真分析,验证了该种传动机构的合理可行性。     

飞行器自主编队鲁棒控制系统的设计

针对实际超声速飞行器的非线性动力学和运动学模型,主要研究多飞行器自主编队控制器的设计.首先,基于由蒙特卡洛估计和遗传算法构成的随机鲁棒设计方法,对于单飞行器提出了一种实用有效的过载反馈控制方案.然后,针对于单飞行器的内环稳定系统和Leader-Follower模型,提出一种三维空间内自主编队随机鲁棒控制方法.最后,通过对该型飞行器进行全弹道六自由度非线性时变控制系统仿真,验证了这种编队方法的可靠性和实用性.     

基于粒子群的高超声速飞行器模糊控制方法

由于采用机体一体化设计,吸气式高超声速飞行器的气动特性难以准确获知,建立的数学模型是极为不准确的。针对这一特点,研究了一种基于粒子群的高超声速飞行器模糊控制方法,利用粒子群算法对模糊控制器参数寻优,使该控制方法具有强鲁棒性,高超声速飞行器在气动模型不确定情况下,依然能够保持很高的控制精度。仿真用高超声速飞行器的纵向模型对该控制器进行了验证,证明该控制方法能够有效地克服气动参数的不确定性,准确地跟踪飞行器的高度和速度指令。     

时尚科技

钢铁侠版喷射飞行器可让你＂上天入海＂目前,最新研制的＂喷射飞行器（Jetovator）＂颇似科幻电影《钢铁侠》中的神秘飞行装置,已深得一些名流人士的喜爱,成为他们的终极挑战工具。售价6975美元的喷气飞行器由一根15.2米长的管子提供动力,可在9米高的空中飞行,潜入3米深的水中。喷射飞行器由一根15.2米长的管子提供动力,它喷射水柱至水面上。使用者可以施展一些绝技,例如：桶滚和后空翻,如果几个人同时使用喷气飞行器,还可以组建一支编队。     

一种新型多旋翼飞行器的建模与反演控制

针对目前多旋翼飞行器存在控制系统可靠性不足、载重量小、抗风性差等缺陷,提出一种外形布局新颖、内部结构简洁、具有硬件冗余且易于工程实现的新型多旋翼飞行器方案。建立了飞行器的非线性运动学和动力学模型,并从飞行器的物理特性角度出发,设计了一种易于工程实现且可保证系统的稳定以及良好轨迹跟踪性能的反演控制策略,仿真实验结果验证了该策略的正确性和有效性。     

基于收缩反步的四旋翼飞行器控制

针对四旋翼飞行器轨迹跟踪控制问题,将增量稳定性应用于控制器设计,提出了一种基于收缩理论与反步法的四旋翼飞行器控制算法。首先,介绍了基于微分几何的收缩理论并给出了四旋翼飞行器的动力学模型;其次,使用收缩反步控制求解出四个控制输入信号,以实现飞行器的期望轨迹跟踪。整个系统采用双回路结构,外环控制飞行器位置,内环控制飞行器姿态;最后,分析了系统的增量稳定性与李雅普诺夫稳定性。收缩反步与积分反步的对比实验表明,应用收缩反步控制算法的飞行器系统收敛性更强,能够精确地完成轨迹跟踪任务。     

高超声速飞行器侧向机动性能研究

对高超声速飞行器侧向机动性能的研究是对其进行跟踪预测的一项重要参考依据。本文通过对高超声速飞行器的最小转弯半径以及偏航距离的计算,研究了飞行速度以及飞行高度对飞行器侧向机动性能的影响。首先在假设条件下构建了飞行器的数学模型,然后建立了飞行器做变速率转弯机动时的转弯半径模型、位移模型以及加速度模型,通过计算两种转弯模式下的最小转弯半径以及匀速率转弯机动方式下的偏航距离,得出了关于飞行速度以及飞行高度会对飞行器机动性能产生不同影响的结论。     

四轴飞行器无线供电系统设计

设计了一种四轴飞行器无线供电系统。该系统通过应用电磁感应原理,使线圈进行能量耦合,从而实现能量的传递。该系统不但为飞行器飞行中途充电,增加飞行器续航和负载,而且还可以实现在太阳能发电冗余条件下,为飞行器紧急充电。实验结果表明,该系统为提高充电的能量传输效率提供了一种可靠的解决方案。     

基于积分反步法的四旋翼飞行器轨迹跟踪控制

四旋翼飞行器的姿态动力学模型是多输入多输出(MIMO)、强耦合和非线性的。首先,对四旋翼飞行器动力学进行了数学建模。接着,提出了一种基于积分型的反步控制方法应用于四旋翼飞行器的稳定飞行及轨迹跟踪控制。通过引入跟踪误差的积分项,从而降低飞行器进行轨迹跟踪时的稳态误差。整个控制系统采用双闭环回路结构,内回路用于稳定飞行器的姿态角,而外回路用于控制飞行器的高度和水平方向的位移。最后,通过与传统的反步(Backstepping)控制法做实验对比,结果表明,应用积分反步(Integral Backstepping,IB)控制算法的飞行器能够较为精确地完成飞行器轨迹跟踪的任务。     

微型探测安防智能四轴飞行器的设计

四轴飞行器是一类旋翼式飞行器,已在多种领域内得到广泛应用。但现有的四周飞行器不能进行有效地自动避障,难以面对复杂多变的危险环境。该文结合红外反射式传感器,设计了一种可自动避障的微型四轴飞行器,对其基本运动进行了分析,并确定了一种对姿态测量的算法,为进一步研究打下良好的基础。     

某自旋微小空间飞行器运动过程研究

为研究某自旋微小空间飞行器入轨运行一周的运动情况,建立各主要坐标系描述飞行器的运动状态。考虑较高轨道的空间环境因素对飞行器运行过程的影响,建立了飞行器轨道动力学模型和基于欧拉方程的姿态动力学模型。采用双欧法进行仿真计算,得到了飞行器入轨运行一周的轨道和姿态参数情况。结果表明:高轨道空间空气密度极低,飞行器主要受地球引力、太阳辐射压力及大气阻力的影响,靠自身旋转稳定,运动轨迹近似圆形,运行一周后轨道增高4.66 km,滚转角和偏航角产生波动,变化小于±0.04°;俯仰角随时间逐渐增大,变化幅度近似360°。     

某自旋微小空间飞行器运动过程研究

为研究某自旋微小空间飞行器入轨运行一周的运动情况,建立各主要坐标系描述飞行器的运动状态。考虑较高轨道的空间环境因素对飞行器运行过程的影响,建立了飞行器轨道动力学模型和基于欧拉方程的姿态动力学模型。采用双欧法进行仿真计算,得到了飞行器入轨运行一周的轨道和姿态参数情况。结果表明:高轨道空间空气密度极低,飞行器主要受地球引力、太阳辐射压力及大气阻力的影响,靠自身旋转稳定,运动轨迹近似圆形,运行一周后轨道增高4.66 km,滚转角和偏航角产生波动,变化小于±0.04°;俯仰角随时间逐渐增大,变化幅度近似360°。     

基于模糊自适应的高超声速飞行器控制设计

由于采用机体/发动机高度一体化设计,吸气式超燃冲压高超声速飞行器的气动特性难以准确获得。针对这一特点,研究了一种基于模糊自适应的控制方法,使得高超声速飞行器在气动模型不确定情况下,依然能够保持较好的控制精度。采用模糊自适应方法设计了高超声速飞行器纵向控制系统,并进行了无偏和拉偏仿真。仿真结果表明,该方法能够有效克服气动模型不确定性,实现飞行器的速度和高度的跟踪控制。     

基于视频图像的微型飞行器飞行高度提取方法

微型飞行器飞行高度是其自主飞行的重要参数之一。为了准确快速地获取微型飞行器的飞行高度参数,提出了一种利用视频图像获取微型飞行器飞行高度的鲁棒性算法。算法利用图像处理、图像分析的方法,结合光学理论和几何学理论推导出了飞行高度的计算公式。这种基于视频图像提取微型飞行器飞行高度的方法具有很好的实时性和对恶劣环境的适应能力。在主频为750Hz的地面站上,其工作频率可以达到12Hz。飞行实验表明,这种基于视频图像的飞行高度提取算法最大误差不超过10m,这一精度满足飞行器平稳飞行的需要。