森林环境下的无人直升机安全飞行控制

针对森林环境下受扰无人直升机的高度和姿态约束控制问题,提出了一种安全跟踪滑模飞行控制方法.为了使无人直升机躲避树木高度威胁并保持期望的飞行姿态,考虑无人直升机的高度和姿态约束,利用误差性能转换函数方法对约束进行处理.基于回馈递推方法和滑模控制方法设计了无人直升机的鲁棒跟踪控制方法,并采用李雅普诺夫稳定性分析方法证明了所有闭环系统信号的收敛性.仿真结果验证了所设计安全滑模飞行控制方法的有效性.     

浅谈无人直升机在输电线路工程中的应用

本文根据现今科技趋势发展和环境变化,探讨了无人直升机在电力线路工程领域的应用,并通过实践经验,结合实际机型设备,对无人直升机在电力线路应用前景、优缺点等方面作出了分析,并就如何实现无人直升机在输电线路工程应用作出了建议,并为工程用无人机的选择提供了数据参考。     

无人直升机纵、横向姿态建模与稳定控制

在实际飞行中设计调整小型无人直升机控制器存在很多危险,为了达到小型无人直升机的姿态稳定控制,设计小型无人直升机试验平台.通过试验,采集控制器输入信号和相应无人直升机飞行姿态角信号,提出了动态系统辨识模型,运用神经网络对所提模型进行了辨识.应用输出反馈实现姿态的稳定解耦控制,仿真结果验证了辨识模型和控制算法的有效性.     

一种小型无人直升机测控系统设计

该文介绍了一种小型无人直升机测控系统组成和功能的实现过程,依据飞行原理和飞控数学模型设计了一种小型无人直升机测控系统,并将其应用在实际工作中,为后续无人直升机系统的研究工作提供了参考依据。     

无人纵列式直升机建模与仿真

当前无人机在各个领域正在发挥着越来越重要的作用。针对清华大学无人机研究的需要,首先分析了无人纵列式直升机的气动布局和操纵特性,建立了旋翼和直升机的数学模型,推导出控制量与飞机飞行状态的关系,实现了在PC机上实时仿真无人直升机的飞行状态及控制响应。仿真结果较好地反应了纵列式直升机的控制特性,在小扰动情况下的控制效果与直升机的实际飞行状态非常接近,实时仿真得到的控制响应和飞行状态数据为无人直升机的飞行控制系统的研究提供了依据。     

直升机位置跟踪监测

近年来,由于无人直升机结构简单、飞行灵活等特点,在商用和民用各个领域高速发展。直升机事故也频繁发生。随着直升机技术的高速发展和性能需求,对无人机的自主性提出了更高的要求。该文以无人直升机为试验平台,围绕自主跟踪目标这一需求,设计了一套无人直升机目标监测跟踪控制系统。首先,根据直升机的飞行原理,设计基于PID算法的控制律。其次,以实现目标监测跟踪这一目标,设计了硬件总体方案。最后,整合软硬件,对系统性能进行验证。     

翼扇涵体构型无人机风切变下的响应特性

为了分析风切变影响下的响应特性,首先根据翼扇涵体无人直升机的构型特点,建立了该型直升机在风切变场中的非线性飞行动力学模型,依据美国联邦航空局的统计数据,给出了典型的风切变模型,最后研究分析了翼扇涵体构型无人直升机在不同维数风切变场中的响应特性,以及弹性支承件对该构型直升机抗风特性的影响。研究结果表明:翼扇涵体构型无人直升机受高维数的风切变影响较大;以提高操纵性为目的弹性支承件降低了该构型无人直升机的抗风能力,因此在对弹性支承件的刚度进行设计时,需要综合考虑其对操纵性与抗风特性的影响。     

外挂组合体对无人直升机气动特性影响分析

为研究某型无人直升机机身两侧的外挂组合体对其气动特性的影响, 采用求解Navier-Stokes方程的方法, 对直升机机身的气动特性进行数值计算, 并与风洞试验结果进行对比, 验证CFD (computational fluid dynamics)计算方法的准确性和可靠性。计算加装外挂组合体前后的无人直升机气动特性, 包括不同侧滑角和不同挂载状态, 并进行对比分析。结果表明, 外挂组合体对无人直升机的阻力影响较大, 对升力和俯仰力矩等影响较小。加装外挂组合体后, 无人直升机气动特性受侧滑角变化的影响更大, 外挂组合体中的导弹数量变化对无人直升机的阻力影响较大。研究结果可为加装外挂组合体的气动布局和减阻设计提供参考。     

小型单旋翼无人直升机系统的设计与实现

针对无人直升机动力学建模与飞行控制方法研究的问题,构建了一个由空中飞行平台、数据传输设备以及地面监控平台组成的小型单旋翼无人直升机验证系统.系统中空中飞行平台由Raptor-50型直升机和自主研制的飞行控制系统组成,可以实现不同飞行模态下飞行状态的测量与记录功能;数据传输设备完成小型单旋翼无人直升机机载电子设备与地面站间的通讯传输功能.地面监控平台用于监控飞行状态以及实现人机交互等功能;地面监控平台用于监控飞行状态以及实现人机交互等功能.通过实际的飞行测试,所构建的系统能够满足小型单旋翼无人直升机系统建模与控制方法的研究内容对系统性能的要求.     

欠驱动系统控制——模拟小型直升机试验平台的应用

为了设计和验证小型无人直升机的姿态稳定控制器,根据小型无人直升机的基本原理,设计了小型无人直升机试验平台模拟真实小型无人直升机的姿态运动.将旋翼产生的升力作为外力加载在机体上,利用拉格朗日方程建立了简化试验平台的姿态动力学方程.设计以修正PD控制算法为核心的分层递解姿态控制器.把系统一部分状态作为另一部分状态的控制量,将欠驱动问题转化为完全驱动问题,实现试验平台3个姿态角的稳定控制.最后,运用Matlab中的Simulink仿真以及实物试验,验证了所提出的设计方法是正确可行的.     

确定直升机性能的旋翼功率及拉力简化算法

为满足直升机部队计算机辅助决策、作战模拟推演等工作需要,用基本的直升机悬停性能和少量的原始数据作支持,对旋翼功率及其拉力计算方法进行建模.通过分析直升机动力学特点,运用动量法和叶素理论,将直升机旋翼功率进行拆分求解,推导出一套旋翼需用功率及可用功率的简化计算方法;根据线性外插法,用剩余功率建立拉力计算模型,对旋翼拉力进行估算.最后通过算例说明简化计算模型的可行性,解决了确定直升机飞行性能和动力学仿真的实际需要,具有较强的实用价值.     

晴天下直升机荷电的研究

晴天下的直升机与周围大气中粒子发生撞击的几率甚微,因此可忽略其对直升机荷电的影响,其荷电主要受发动机喷流中带电粒子的影响.本文在对晴天下直升机荷电进行分析的基础上,提出了一种对其荷电电压和电流进行测量的方案,推导出了直升机的荷电方程,并对其进行了初步讨论,最后得出了晴天下直升机的荷电等效电路,从而为进一步研究直升机的荷电提供理论基础.     

基于双DSP的反直升机智能雷弹系统设计

针对具有更快飞行速度的新一代武装直升机投入使用,重新设计了反直升机智能雷弹的总体结构。智能雷弹采用模块化设计,预警模块、通信模块、战斗部和随动机构由单片机控制,声探测与数据处理模块由两片DSP控制。为满足智能雷弹的低功耗要求,完成了预警模块的硬件设计;为满足反直升机智能雷弹实时性能的要求,以两片高性能浮点DSP和CPLD为核心,完成了声探测与数据处理模块的硬件设计,以及各个模块之间数据接口设计。通过仿真实验表明,基于双DSP的反直升机智能雷弹满足实时性和定位精度的要求。     

干扰力矩对光电平台稳定精度的影响研究

为了提高直升机电力巡线过程中光电平台的稳定精度,着重分析了摩擦力矩、导线干扰力矩、质量偏心力矩对平台稳定精度的影响,并根据分析对平台调试提出一些指导和建议。     

某型涡轴发动机试飞平台设计及试验验证

为了满足某型全数控涡轴发动机它机领先试飞的技术需求,在分析研究某型战术通用直升机电气、动力、燃油、环控等设计图纸基础上,并对照涡轴发动机全数控系统的装机特点,通过试飞平台建设总体方案论证、各系统方案详细设计及相关产品的研制、试验验证等环节,中国首次成功实现了在机械液压控制的直升机上搭建全数控涡轴发动机它机试飞平台.设计...     

激光武器对武装直升机等效靶的毁伤研究

文章选用武装直升机等效靶来作为研究对象,就激光武器对飞机等效靶的热烧蚀破坏效应进行研究,进而研究不同功率密度激光对靶面的毁伤时间,为激光对目标的毁伤提供具体参考。     

基于红外与雷达一体化吊舱的直升机安全避障技术

针对红外成像无法较远距离监控和毫米波雷达无法描述目标对象轮廓及视场角度的问题,该文提出一种基于红外和雷达一体化吊舱的安全避障技术,服务于我国电网直升机巡线作业。首先,基于直升机巡线的安全避障技术需求,分析红外成像和毫米波雷达测距技术特点;其次,为实现目标对象轮廓成像和全方位空间测距,研发红外视频与雷达一体化吊舱系统,详细给出硬件设计和软件开发方案;最后,完成环境适应性试验,总结系统性能指标。     

基于状态指标的直升机减速器行星轮故障诊断

直升机传动系统是一套复杂的旋转机械装置,承担直升机功率传动的功能,对直升机的安全性至关重要。开展传动部件故障诊断研究,可提高直升机安全性,具有重要价值。本文中描述了直升机主减速器行星齿轮的故障诊断研究。首先分析了行星齿轮的主要故障模式,针对行星齿轮的裂纹故障和剥蚀故障,确定了齿轮故障诊断的状态指标;研制了行星齿轮的裂纹故障试验件和剥蚀故障试验件,并在直升机传动系统故障植入试验验台开展了相关验证实验。通过对采集的数据进行分析,结果表明：利用行星齿轮故障试验件的振动数据计算的状态指标值和健康状态阈值能够明显区分,可以有效诊断行星齿轮的裂纹故障和剥蚀故障。可见采用状态指标对行星齿轮的故障进行诊断是有效的。     

齿轮传动系统的稳态热分析模型

以某直升机齿轮传动系统为研究对象,用热网络法建立了该传动系统的热平衡方程组,建立了热阻计算模型、功率损失计算模型和对流换热计算模型,为预测该传动系统的稳态温度场奠定了基础。     

浅谈施瓦泽269C-1型直升机动力传递系统

该文首先简要介绍施瓦泽269C-1型直升机机体构型和特点,着重详述了其动力传递系统的机构组成和工作原理,同时指明动力传递系统的维护要点.最后结合施瓦泽269C-1型直升机日常维护过程中动力传递系统易出现的故障进行分析,对典型故障原因及排除方法进行了规律性的总结.