舰载战斗机/无人机编队飞行控制研究现状与展望

在未来的海上攻防作战中,舰载战斗机和舰载固定翼无人机将成为航母编队的重要组成部分,舰载战斗机/无人机编队将是未来海洋战争的重要作战形式。首先总结了近年来国内外有人/无人机编队作战相关项目,然后描述舰载机/无人机编队任务流程,总结了舰载机/无人机编队飞行控制方法,其中包括了编队集结控制、队形变换控制、队形保持控制和编队重构控制四个方面。最后对舰载机/无人机编队飞行控制技术未来发展方向进行了展望。     

飞机除冰车蒸汽射流喷头结构优化设计

采用蒸汽射流技术对飞机机身进行除冰,对蒸汽喷头的结构进行优化设计,喷嘴采用均匀分布的方式进行研究首先对水平喷射面的喷头进行仿真分析,运用FLUENT软件对奇偶数量的喷嘴进行仿真研究,对温度场进行分析,奇数型优于偶数型但是除冰效果提升并不明显,其次对弧形喷射面的喷头进行分析,三弧形优于四弧形,四弧形优于平面型,三弧形喷嘴偶数分布的射流干扰低于技术分布,最后对喷头的除冰效果进行实验验证,得出结论：三弧形偶数喷嘴排布的喷头射流仿真模型的温度场射流干扰小,计算区域内的平均温度较高,冰层剩余量最小能提高整车除冰的工作效率。     

六旋翼飞行器平稳着陆方法研究

MWC－2012六旋翼飞行器采用气压计进行高度检测，在低空着陆时，气压计测量误差很大，造成频繁摔机。为了克服这种现象，本文采用超声测距模块替代气压计实现飞行器着陆前的高度判定，实践表明，依据超声测距进行着陆判断，能够有效防止摔机现象。     

舰载机出动回收调度策略生成方法

为了提高航母舰载机的出动回收能力,从提高出动回收调度过程的自动化程度入手,采用了最初在机器人导航和控制领域提出的学徒学习理论来解决调度优化问题。通过建立基于马尔科夫决策过程的舰载机出动回收过程仿真模型,以专家的示范调度操作为学习目标,采用学徒学习理论中的乘法权重法构建出动回收调度方法,并根据舰载机在集中出动和连续出动这两种典型调度工况下的具体算例研究,将得到的结果与专家示范操作结果进行对比,认为该方法具有较好的优化效果和较高的实用性。      

考虑转移策略的物料配送和空箱回收集成优化

为了降低飞机移动装配线物料供给成本,构建了考虑转移策略的物料配送和空箱回收集成决策模型并设计了求解算法。在配送和回收任务调度的基础上引入了转移任务和线边物料存放的决策,以最小化小车出行成本为目标建立了数学模型并设计了一种以混沌差分进化算法为框架的双层迭代算法。算法上层对配送物料的分批进行搜索,综合考虑小车装载能力和线边空间约束,通过启发式算法对配送小车的发车时间和线边存储位置进行决策,结合转移小车的线边循环运作方式,设计了修复算子对调度和存储方案进行再优化;算法下层对无法即时装载的空箱组批进行搜索,使用转移调度算法进行解码。通过数值实验验证了该模型和算法的有效性。     

飞机机体模型撞击混凝土靶体动力学行为研究

飞机撞击混凝土建筑物的撞击过程中,机体和发动机的撞击可以分开考虑.机体结构在强轴向冲击情况下会发生包括高度非线性的变形、断裂和飞散等的渐进撞毁现象,这些物理现象主要会影响冲击载荷的时间历程.本研究采用显式有限元方法对飞机机体模型撞击载荷试验进行了的动力学模拟,模拟中机体采用了Johnson Cook材料模型和失效模型.计算得到的飞机尾部减加速度曲线、靶体上承受的冲击载荷时间曲线与试验测量和Riera理论计算结果均具有较好的一致性,说明研究采用的计算方法和材料模型及参数是合理的,可用于后续的大型民用客机撞击载荷的数值模拟,也证明了Riera理论模型的实用性.     

典型大型商用飞机撞击问题数值建模及计算

基于对空客A320的结构分析,开展了大型商用飞机结构简化和建模方法研究,建立了结构较为详细的飞机有限元计算模型,确定了适当的网格尺寸;通过将飞机撞击刚性靶体的数值模拟结果与Riera理论计算结果进行对比,验证了所建立的大型商用飞机有限元计算模型的合理性以及数值计算方法的可靠性.该大型商用飞机有限元计算模型可用于飞机冲击载荷特性的进一步分析,也可直接用于飞机撞击作用下结构响应安全性评价的数值模拟.     

有机飞机除冰液作用下普通混凝土的抗冻性微观机理分析

结合现有的冻融破坏理论,研究了以乙二醇为主要成份的飞机除冰液作用下普通混凝土冻融损伤失效规律与特点.采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和X射线能量色散谱仪,进行试件冻融后的物相组成、微观结构变化以及微区元素分析.实验结果表明:低质量分数乙二醇对混凝土抗冻剥蚀性比水严重,高质量分数乙二醇对混凝土的冻融破坏比水轻微.飞机除冰液质量分数越低,对混凝土的冻融破坏作用越严重;低质量分数乙二醇对普通混凝土的冻融破坏以表面剥落破坏为主,质量损失首先达到破坏标准.高质量分数乙二醇对普通混凝土的冻融破坏以相对动弹性模量首先达到破坏标准,主要表现为端部的严重冻疏.在乙二醇飞机除冰液冻融过程中普通混凝土内没有新物质生成,水化硅酸钙凝胶与氢氧化钙晶体未发生变化.普通混凝土在乙二醇飞机除冰液中的冻融破坏机理与水中一样,以结冰压破坏为主.     

Smith预估控制在飞机除冰车大滞后时变加热系统中的应用研究

分析了时变、大滞后系统特性,通过对现有较为成熟可靠的智能自整定PID调节控制算法、Smith预估控制算法以及最小二乘参数辨识法进行深度组合,达到了在增加较小运算量的前提下克服大滞后及时变特性给系统带来不利影响、优化系统软硬件配置的目的。针对飞机除冰车快速加热系统的计算机温度控制仿真结果表明获得了令人满意的控制效果。     

雷达仿真中飞机编队平均反射截面的计算

研究中程警戒雷达仿真中飞机编队平均雷达反射截面的实时计算问题，首先运用经验曲线计算单架飞机处于不同姿态角时的平均雷达反射截面，其次当飞机在飞机编队中被遮挡时，考虑对飞机平均反射截面起主要作用的因素，飞机制投影面积，进气道，座舱和雷达舱，然后利用简化的飞机模型，计算飞机被遮挡与没有被遮挡时这些因素对反射截面贡献的比例，从而计算出被遮挡飞机的平均雷达反射截面，最后将飞机编队中各架飞机的反射截面相加，就可以得到飞机编队总的反射截面。