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F-16 大攻角机动控制... - eucass
非线性动态逆是针对大迎角机动问题研究最多的非线性控制技术。非线性动态逆是一种基于系统动力学逆的反馈线性化方法 [1]。通常，飞机动力学可分为两类：慢速动力学和快速动力学，F-16 也不例外。慢速动力学对于固定翼飞机是相同的，可以使用风轴微分方程推导。另一方面，快速动力学对于每架飞机都是独一无二的，在推导飞机的快速动力学时必须包括空气动力学数据库。本文使用了基于 NASA 兰利和艾姆斯研究中心的 F-16 风洞试验结果的亚音速气动数据库 [1]。该数据库适用于 和每种飞行条件。因此，它是在大攻角区域测试新开发的控制律的合适平台。在 Simulink 环境中开发了 F-16 的 6 自由度数学模型。数学模型包括气动数据库、发动机模型、大气方程和运动方程 [3]、[4]。开发了平飞、爬升、下降和稳定平转飞行条件下的配平算法 [5]。此外，还基于小扰动理论推导出了线性化算法 [6]。为了比较非线性动态逆控制律和线性控制律的性能，设计了横向和纵向运动的线性控制增强系统。采用特征结构分配技术综合了线性控制律。纵向控制器是一种简单的迎角控制指令系统，使用 F-16 飞机的短周期动力学设计而成。横向控制器是一种侧滑和稳定轴滚转速率指令系统，使用 F-16 飞机的线性化横向稳定轴方程设计而成。线性控制器的设计过程最终根据高度和速度安排增益矩阵，以实现全包络有效飞行控制律。使用预定义的大迎角机动对线性和非线性飞行控制律进行了比较。这种机动被定义为快速且同时的俯仰和滚转运动。虽然拉起运动在迎角和之间变化，但滚转运动在倾斜角保持恒定。随着攻角的增大，纵向和侧向动力学无法分离，因此增益调度线性控制器和非线性动态逆控制器的机动能力变得重要。
定量SEM/EDS分析的原位标本方向方法的开发和验证Clay Klein 1*，Faith Corman 1，Joshua Homan 1，
定量SEM/EDS分析的原位标本方向方法的开发和验证粘土Klein 1*，Faith Corman 1，Joshua Homan 1，Brady Jones 1，Brady Jones 1，Abbeigh Schroeder 1，Heavenly Duley 1和Chunfei Li 11。宾夕法尼亚州克拉翁大学，化学，数学和物理系，美国宾夕法尼亚州克拉里昂 *通讯作者：clay.w.klein@gmail.com定量分析具有扫描电子/能量分散式X射线/能量的标本元素组成的元素组成，以确保X射线光谱（SEM/EDIMENS）不需要一定的情况。错误。特别是，为了准确的定量EDS分析，标本表面必须足够平坦，并且与SEM的电子束具有正交性[1，2]。在本演示文稿中，我们报告了一种在SEM中，肉眼看不见的足够平坦的微观表面的方法的开发和验证，使得表面与传入的电子束是正交的。该方法基于使用多个SEM图像来测量两个点之间的距离的变化，而两个点之间的界线垂直于SEM倾斜轴，在不同的倾斜角度上。该方法利用了多个SEM图像和测量值，它为我们当前在开发和统计上分析试样方向过程中使用的工具提供了一个良好的测试基础，比以前的方法更有效，更精确[3]。SEM具有两个操作，可以实现对象的原位操纵：旋转和倾斜。要应用该方法，我们使用了以随机旋转和倾斜角度定向的宏观平坦样本。2。[4]。旋转操作通过平行于传入的电子束（定义为轴）的轴的角度旋转样品，而倾斜操作则通过围绕轴（轴）垂直于旋转轴的角度倾斜样品。对于以某个任意角度倾斜的平面，我们将适当的角度定义为 - 参数空间中的坐标，使得平面的表面与电子束正交。一旦确定了足够平坦的平面，我们可以通过以下步骤确定适当的角度：（1）以增量旋转角度进行一系列SEM图像，（（2）用一定角度倾斜样品，（3）重复（3）重复（1）和（4）度量，对于每个旋转角度，在斜角和直至图像中的两个特征之间的距离。可以通过形成倾斜度的比率并在每个旋转角度以测量为单位，并将理论上确定的曲线与数据拟合，从而计算出适当的角度。具有50 m的视野，每10°旋转以0°，20°和-20°旋转每10°旋转。测量是在SEM图像上进行的，如图1形成两个点之间的距离之比。在图中显示了这些测量结果的曲线使用最小二乘曲线拟合程序，确定最佳和值。图中还显示了以适当角度定向的样品的图片2;我们看到表面似乎与电子束的方向是正交的。
合成视觉系统商用飞机...
用于异常姿态恢复的合成视觉系统商用飞机驾驶舱显示技术 Lawrence (Lance) J. Prinzel III、Kyle E. Ellis、Jarvis (Trey) J. Arthur、Stephanie N. Nicholas 美国国家航空航天局兰利研究中心 弗吉尼亚州汉普顿 Daniel Kiggins 上尉 美国国家航空航天研究所 弗吉尼亚州汉普顿 一项针对全球 18 起失控事故和事件的商业航空安全小组 (CAST) 研究确定，在其中 17 起事件中，缺乏外部视觉参考与机组人员失去姿态意识或能量状态意识有关。因此，CAST 建议开发和实施虚拟日间视觉气象条件 (VMC) 显示系统，例如合成视觉系统，该系统可以促进机组人员在类似于日间 VMC 环境中的姿态意识。本文介绍了高保真大型运输飞机模拟实验的结果，该实验评估了虚拟日间 VMC 显示器和“背景姿态指示器”概念，以帮助飞行员从异常姿态中恢复。12 名商业航空公司飞行员进行了多次异常姿态恢复，并收集了定量和定性相关指标。描述了该 CAST 计划和 NASA“飞机状态意识技术”研究项目下的实验结果和未来研究方向。最近的事故和事件数据表明，运输类飞机的空间定向障碍 (SD) 和能量损失状态意识 (LESA) 正在成为所有国内和国际运营中日益普遍的安全问题 (Bateman, 2010)。SD 是指对飞机姿态的错误感知，可直接导致失控 (LOC) 事件并导致事故或事件。LESA 的典型特征是无法监控或理解能量状态指示（例如空速、高度、垂直速度、指令推力），从而无法准确预测维持安全飞行的能力。LESA 的主要后果是飞机失速。CAST 对 18 起失控事故的研究表明，在其中 17 起事件中，缺乏外部视觉参考（即黑暗、仪表气象条件或两者兼有）与机组人员失去姿态意识或能量状态意识有关。虚拟日间 VMC 显示 虚拟日间 VMC 显示旨在为机组人员提供类似的视觉提示，这些提示在外部能见度不受限制时可用（即在 VMC 下观察到）。飞机状态意识联合安全分析 (JSAT) 和实施小组 (JSIT) 报告 (CAST, 2014a; CAST, 2014b) 建议，为了提供必要的视觉提示，防止机组人员的 SD/LESA 导致 LOC，制造商应开发和实施虚拟日间 VMC 显示系统，例如合成视觉系统。为了支持这一实施，CAST 要求美国国家航空航天局 (NASA) 进行研究，以支持定义虚拟日间 VMC 显示的最低要求，以实现提高机组人员对飞机姿态意识的预期功能；请参阅 CAST 安全增强 200 (SE-200)，标题为“飞机状态意识 - 虚拟日间 VMC 显示”。飞机状态感知 – 虚拟日间 VMC 显示器 NASA 开发了一个名为“飞机状态感知技术”（TASA）的项目，该项目部分解决了 CAST 的研究请求，以支持制造商设计和实施虚拟日间 VMC 显示器，这将提供必要的视觉提示以防止 SD/LESA 并有助于检测异常姿态和执行恢复。在大型运输飞机中，异常姿态在操作上定义为机头向上俯仰姿态大于 25 度、机头向下俯仰姿态大于 10 度、倾斜角大于 45 度或在这些参数范围内飞行但空速不适合条件。它们的预期功能是提高连续姿态、高度和地形感知能力，降低不稳定进近、无意中进入