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World File Search System制导律
未来精确打击导弹系统的技术
讲座系列中涉及的精确打击导弹系统的新兴技术包括：任务规划技术。评估包括机外传感器集成、近实时任务规划、飞行高度、地形跟踪和用于飞行中瞄准的导弹数据链路。导弹空气力学技术。评估包括高超音速机身、低成本/高温结构和冲压式喷气推进。制导与控制技术。概述了现有的制导和控制。评估包括精确制导和最佳制导律。导弹 GPS/INS 传感器技术。评估包括低成本 INS 和 GPS/INS 集成。导弹设计技术。概述了导弹设计过程。评估包括概念设计和导弹设计标准的计算机程序和电子表格。导引头技术。评估包括主动和被动成像红外和雷达导引头。导弹/飞机集成技术。评估包括高火力武器概念、减少可观测性和不敏感弹药。模拟/验证技术。评估包括硬件在环和设计验证。自动目标识别技术。评估包括稳健算法和硬件/算法优化。
基于视觉的先进精密进近和着陆...
先进空中机动 (AAM) 飞机需要感知系统，以便在城市、郊区、农村和区域环境中实现精确进近和着陆系统 (PALS)。目前批准用于自动进近和着陆的最先进的方法将难以用于支持 AAM 操作概念。但是，来自其他应用和低 TRL 研究的技术和系统使用视觉、红外、雷达和 GPS 方法为 AAM 飞机进近和着陆提供基线感知和传感要求。本文重点介绍基于视觉的 PAL，以演示闭环基线控制器，同时遵守联邦航空管理局的要求和规定。共面算法确定姿势估计，并将其输入到扩展卡尔曼滤波器中。将 IMU 与视觉相结合，为 GPS 拒绝的环境创建传感器融合导航解决方案。状态估计会导致下滑道和定位器误差计算，这对于设计和推导 AAM PALS 的制导律和控制律至关重要。 IMU 和视觉导航解决方案为 AAM PALS 提供了有希望的模拟结果，更高保真度的模拟将包括计算机图形渲染和特征对应。
综合预览和非线性控制律设计舰载机飞行控制器
摘要：本文提出了一种考虑复杂舰船运动和风环境的舰载机自动着舰控制律，具体为预瞄控制与自适应非线性控制的综合策略。首先，在姿态控制环中采用增量非线性反步控制律，以提高飞机的抗干扰能力。其次，为提高恶劣海况下的下滑道跟踪性能，对舰载机运动进行预测，并将预测的运动引入最优预瞄控制制导律中，以补偿舰载机运动带来的影响。然而，预瞄控制本质上是一种最优控制律，需要建立状态空间模型，因此内环与外环控制的综合并不是那么简单。因此，需要对姿态-高度高阶系统模型进行低阶等效拟合，此外，还需要为低阶等效系统设计状态观测器，为着舰控制器提供所需状态。最后，为验证所提方法，以无人无尾机模型在不同海况下执行自动着舰任务，结果表明，自动着舰系统即使在恶劣海况下也能保证令人满意的着舰精度和成功率。
跟踪飞机轨迹...
1. 简介。轨迹跟踪是飞行控制系统的一项基本任务。在这一任务中，确保所采用的方法准确，特别是对干扰具有鲁棒性至关重要。这对于飞行的关键阶段（例如进近和着陆）尤其重要，因为飞行在拥挤的空域和近地飞行。在这些阶段，干扰引起的偏离参考轨迹可能会导致灾难性的后果。因此，风是飞行系统最危险的干扰之一，因为它不可预测，对飞机动力学影响很大。考虑到上述飞行条件下控制任务的关键性，迄今为止已经研究了几种用于此应用的方法。在 [19] 中，作者提出了一种 gamma/theta 制导律，用于跟踪已知风场的最优控制方法得出的轨迹。作者在垂直平面上制定了问题，并使用起飞阶段的数值示例说明了所开发的方法。 [15] 中的研究提出了一种自适应控制方案，利用该思想控制飞机在起飞阶段的爬升率。该反馈控制律不需要事先了解风场。[4] 中的作者将非线性空间反演方法应用于飞机轨迹跟踪。开发了一种新的垂直平面制导方案，与传统的基于非线性动态反演的方法相比，其跟踪性能有所提高。与 [19] 类似，需要对现有的风扰动进行先验估计。着陆飞行阶段被视为二维跟踪
视觉系统中的非线性观察者：应用于民用飞机着陆
如今，民用飞机借助外部技术实现自动着陆。最常用的系统称为 ILS（仪表着陆系统），它允许飞机在无需飞行员操作（监控除外）的情况下着陆。其他定位解决方案包括差分 GPS、IRS（惯性参考系统）或 VOR/DME（甚高频全向测距/距离测量设备）。这些技术并非随处可用（未配备或未知的机场）且并非随时可用（存在故障概率）。为了应对这些问题（获得精确的绝对位置）并扩大自动着陆覆盖范围，将研究使用摄像机作为附加信息源。在过去十年中，摄像机技术取得了技术飞跃，因此为每架飞机配备摄像机似乎既简单又便宜。视觉伺服包括使用视觉传感器和计算机视觉算法来控制系统的运动（参见 [1] 中的教程）。第一类控制称为 PBVS（基于姿势的视觉伺服），包括使用视觉测量来估计相机的偏差或方向。第二类控制称为 IBVS（基于图像的视觉伺服），包括控制图像平面中视觉特征的坐标。过去十年来，人们一直在研究用于飞机自动着陆的 IBVS 解决方案；在 [2][3][4][5][6] 中，提出了制导解决方案，以达到并跟踪所需的进近轨迹。尽管如此，这些方案需要开发具有完整链的新制导律（由图像捕获、图像处理和非线性制导算法组成），这可能难以认证