美空军着手军用航天飞机的设计

空军正在进行先进的军用航天飞机的设计准备工作,它期待在20年左右内能具备一旦需要即可发射航天飞机的能力。 为了支持上述工作,俄亥俄州赖特-帕特森空军基地的空军飞行动力学实验室     

简讯

美国空军将成立太空司令部 9月1日美国空军将成立新的太空司令部,这是由于军事上对航天系统依赖性的增加、新的苏联威胁以及航天飞机运行而带来的深刻变化的结果。 太空司令部的形成,表明航天飞行业已     

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.     

航天飞机电子设备

航天飞机最初设计要求翼展尺寸为23.77米。这一设计要求降低了重量为68038.5公斤运载器的气动稳定性。为了保证运载器在那种尺寸下能稳定飞行,要求运载器对扭转,弯曲,挠曲或其他的气动不稳     

自修复飞行控制系统效能评估的相容粗糙模糊集方法

针对自修复飞行控制系统的效能评估问题，提出了一种相容粗糙模糊集方法。给出了相容粗糙模糊集的定义，证明了其性质，并通过一个实际的自修复飞行系统给出了系统的效能评估规则，从中可以看到，用相容粗糙模糊集方法评估自修复飞行系统的效能，能更客观、有效地评估实际的自修复飞行控制系统。     

RLV亚轨道再入段制导技术

重复使用运载器亚轨道再入段一般采用航天飞机应急返回发射场的飞行方案,分三个阶段：迎角恢复段、过载保持段和过渡段。该方案的难点是抑制动压,缺点是只有开环制导。分析了动压变化的影响因素,制订了抑制下沉率的制导策略,并给出迎角和过载指令的设计方法。其次分析初始状态偏差和气动升力/阻力系数偏差对动压的影响,提出了根据初始高度调整制导指令和根据下沉率进行过载指令补偿的闭环制导方案。仿真表明设计的轨迹能够满足飞行约束,闭环制导能有效减小最大动压偏差。     

动态面过失速机动飞行控制律的设计

提出了一种基于B-spline网络和动态面控制方法的过失速机动飞行控制律设计方法。针对飞机气动力和力矩的非线性和不确定性,引入具有学习和记忆功能的B-spline网络,自适应逼近飞机的气动力和力矩,加快参数收敛速度,改善系统的过渡过程性能。动态面飞行控制律消除了Backstepping设计方法中由于对虚拟控制反复求导而导致的复杂性问题。基于Lyapunov稳定性定理证明了闭环系统的所有信号半全局一致毕竟有界,并且通过适当选择设计参数,跟踪误差可收敛到原点的一个小邻域内。大迎角过失速机动飞行的数值仿真验证了方法的有效性。     

西德导弹防御评价

西德新闻界对美国SDI持批评态度。Frankfurter Allgemeine对目前是否能将敌人发射段的导弹在敌方领土上空摧毁提出疑问。据称,要成功地实现这一级防御,需要在空间大量配置反导弹防御武器系统,并需要大量的技术经费支出,以致需进行五十年不间断的军事空间计划。这样做的结果使得在此期间每年必须有24架次航天飞机作飞行实验,并伴随带有战斗部的火箭实验。     

飞行模拟器综合导航系统建模与仿真

模拟器导航系统主要为飞行员提供模拟飞行中的位置及其航行参数并安全导引飞机沿既定航线飞行。结合航空仿真技术发展和全任务飞行模拟器样机的任务需求,在MATLAB/SIMULINK平台上构建了捷联惯导及基于区域导航法的无线电导航仿真模型。采用VAPS6.3制作出主飞行仪表,作为导航系统仿真的终端显示。利用RT-LAB平台构建分布式飞行仿真系统,实现导航外部特性的半实物仿真。经系统调试证明了该方法的有效性。     

美国的空间光学探测器计划

“空间红外实验”(SIRE)和“金爪”(Talon Gold)是首批准备装在航天飞机上进行试验的“空间试验计划”(STP),这项计划将要延续到八十年代中期。 空军空间部的技术计划副主任Gold-berg向本报说,首批至少三个批次的SIRE飞行试验最快也得到1983年进行,具体日期取决于经费的情况。这与原计划相比至少推迟了两年。原计划本拟在1981年发射一颗自由飞行SIRE卫星,但是由于洛克希德导弹空间公司的航天器合同经费不足而告吹。休斯飞机公司研制SIRE探测器的任务继续进行,这种探测器预定用来探测和跟踪空间目     

基于k-trajectory算法的电力线巡检机器人的轨迹平滑方法

研究了一种电力线路巡检飞行机器人轨迹平滑的方法.首先,利用坐标变换将机器人在三维空间中的运动映射到二维平面上;其次,在符合飞行机器人动力学规律的基础上,阐述了在k-trajectory算法基础上进行轨迹平滑的方法,分析了三种情况下机器人的飞行轨迹;最后,通过计算机仿真实验证明了该方法的正确性和有效性.     

基于规则的无人机集群飞行与规避协同控制

针对已有方法在大规模集群系统控制方面的不足,提出一种基于规则的无人机集群系统飞行与规避自主协同控制方法。受群智能思想启发,定义集群内无人机成员的基本飞行规则,实现无人机集群正常飞行和队形重构,在此基础上,将规避动作作为一种新的飞行规则,通过设置相应的规则权重系数,建立整体和成员两种规避控制机制,最后基于线性反馈控制理论证明了无人机集群系统的稳定性。仿真结果表明,所提方法能够控制集群正常飞行并有效处理规避问题,同时具有良好的实时性。     

大型飞机迎角限制器设计与飞行品质评估

针对某大型飞机的线性模型设计了纵向电传操纵系统,采用两种不同方法设计了迎角限制器。探讨了大型飞机飞行品质评估的相关问题,同时对迎角限制器对大型飞机飞行品质的影响进行了具体的对比分析。在对应的非线性模型上进行了系统仿真验证,仿真结果证明了所设计迎角限制器的有效性。该研究为我国大型飞机迎角限制器设计及其对飞行品质的影响问题提供了有益的参考。     

基于鲁棒观测器结构的直升机飞控系统设计

针对直升机复杂的动力学特性和日益严格的操纵品质要求,应用二自由度H∞回路成形法设计了直升机鲁棒飞行控制系统。该方法有效地将定量操纵品质指标结合到设计中,使控制系统能同时满足性能及稳定鲁棒性的要求,而且还具有明确的观测器加状态反馈控制结构,便于进行增益调节以实现大飞行包线控制。最后以某型直升机为设计对象,在典型的飞行状态点各自设计了鲁棒控制器,并进行了大飞行包线仿真验证,取得了满意的仿真结果,证明了该方法的有效性。     

基于地形裁减与DCSAS的反舰导弹飞行管道规划仿真

建立了导弹飞行管道规划问题的优化指标和约束条件,给出了对地理信息的提取和裁剪方法,建立了导弹飞行管道模型,通过引入搜索密集度概念,将SAS(SparseA*Search)算法改进为密集度约束SAS(Density Constraint SAS,DCSAS)算法,并分析了算法的复杂度,通过算法仿真证明了所提出的DCSAS算法与普通SAS算法相比具有明显的全局搜索优势,能够解决在复杂地形环境下进行反舰导弹飞行管道规划的问题.     

雷达目标动态RCS仿真研究

根据中段弹道目标的运动学特性，结合室内缩比模型RCS静态测量数据，提出了一种雷达目标动态RCS仿真的方法。该方法首先仿真空间目标飞行弹道，然后计算目标在飞行过程中的方位角，由此获得目标在设定场景下的RCS动态特性。仿真结果与理论分析相比较，证明了所提出方法的可行性。     

基于雷达组网的多目标数据融合系统研究

研究了多目标情况下的雷达组网数据融合问题 ,讨论了数据关联的最近邻法和概率数据关联 (PDA)这两种算法 ,针对雷达组网数据融合的分布式与集中式两种系统结构分别提出了一种算法 ,并同时应用数据关联和数据融合算法针对 4个目标的平行编队、交叉飞行、平行转弯飞行模式进行了蒙特卡罗仿真 ,证明了算法的有效性。     

简化的鲁棒自适应动态面飞行控制律设计

提出一种简化的鲁棒自适应动态面飞行控制律设计方法。动态面飞行控制律消除了反推设计中由于对虚拟控制反复求导而导致的复杂性问题。利用神经网络在线逼近飞机气动参数的不确定性和外界干扰,简化神经网络参数调整方法,使在线调整更新参数仅为不确定项的个数。基于Lyapunov稳定性定理证明了闭环系统的所有信号半全局一致最终有界。大迎角过失速机动飞行的数值仿真表明：在考虑气动参数摄动和外界干扰的情况下,过失速机动仍很好地实现,且兼具控制器结构简单和鲁棒性强的特点。     

基于e-σ-modification混合自适应律的鲁棒级联式侧滑飞行控制研究

针对常规布局飞机舵面故障下的侧滑飞行控制问题,提出一种基于e-σ-modification混合自适应律的级联式侧滑飞行控制方法。在滚转角和偏航角速率响应时间远小于侧滑角响应的假设下,证明了侧滑角级联回路的稳定性并给出调节时间ts与PI参数的关系。在扰动或未建模舵动态下,针对相对阶等于1和大于1的滚转角和偏航角速率通道分别设计模型参考自适应控制器(model reference adaptive controller,MRAC)。利用李雅普诺夫方法证明了在e-σ-modification律下鲁棒自适应控制内环的有界稳定,并给出在e modification律基础上能够进一步减小输出误差和控制参数误差界限的自适应增益选择方法。仿真验证表明在允许的舵偏范围内,该侧滑飞行控制方法不仅具有较满意的侧滑角保持和跟踪性能,而且能够有效减小上述误差界限,有效性得以验证。     

飞行物体的“危险相遇”问题

引言 航行管制就是对空中飞行的物体进行管理调度,以确保飞行的安全。在制定一个实际可行的飞行航管计划时,必须确保任何两批按预定计划飞行的物体都不会相撞,甚至它们的距离不能小于某个安全距离(否则称之为“危险相遇”)。因此检查一个航管计划是否可行的一个主要任务就是检查这个计划中是否存在“危险相遇”的可能性。 航空兵在执行作战任务中对各批作战飞机必须给出既定的航线。为了保障飞行的安全,我方在不同