1。简介一般而言,飞机可以分为两类:固定翼和旋转翼,既有优点和缺点。传统固定翼航空车的空气动力学在[1]中介绍,[2-4]中的传统旋转飞机在[1]中提供。关于物体的空气动力学,它受两个主要力的影响:升降和拖动。升力作用于相对风,并反对另一种称为重量的力。阻力与相对风平行,并反对称为推力的力。固定翼航空车的运行取决于有足够的起飞跑道的可用性,这导致了该地点的关键选择。另一方面,这种平台的飞行范围明显长于旋转翼航空车提供的时间。在[3,4]中,有关影响旋转空中的空气动力学的更详细的研究
第二次世界大战后,人们重新燃起对确保飞机能够在能见度极低的天气条件下安全着陆这一长期目标的兴趣,这促使英国、法国和美国开展了自动着陆系统的研究和开发计划。在回顾了着陆辅助设备的早期发展历史之后,本文介绍了 1945 年至 20 世纪 60 年代初英国皇家飞机研究院盲着陆实验组在导航系统、自动驾驶仪耦合器和操作技术方面所做的工作。其中进行的分析和实验工作促成了 Avro Vulcan 轰炸机单通道自动着陆系统的设计,本文也详细介绍了这些工作。同样,本文还介绍了英国飞机和航空电子设备制造商、民航局和航空登记委员会对霍克西德利三叉戟、维克斯 VC10 和其他民用运输飞机上采用的多通道系统的后续开发和适航认证所做的贡献。本文最后总结了波音 737、747、767 和协和式飞机的自动着陆能力。 1. 简介和早期历史 民航客机在各种天气条件下的自动着陆已成为民航的常规组成部分,并有助于提高航空运输的安全性和可靠性。英国在这一发展中发挥了重要作用,皇家航空研究院的盲着陆实验单元就是其中之一
我们知道,固定翼无人机需要长跑道才能起飞和降落,还有其他时间。由于很难在城市地区拥有更长的跑道,因此需要垂直起飞和降落(VTOL)。VTOL飞机是具有垂直起飞和降落,然后过渡到水平飞行的飞行系统的类型,还允许飞机高速覆盖长距离,并且在不需要跑道的情况下以垂直方式起飞和降落也有优势。VTOL的各种应用,例如可以使用,包括空中移动性,用于货物和包装,在医疗保健应用中以及紧急服务中。VTOL的新趋势是它可以用作空气救护车。空中救护车服务是一个董事会术语,将两个含义(即使用基本紧急医疗服务的航空运输能够将受伤的患者或病人运送到医疗机构和医疗机构。因此,用其他术语来说,我们可以说它基本上就像在紧急情况下像空运患者一样。在这里,我们专注于开发前进的VTOL空气救护车,这些救护车可以在任何情况下使用,并且能够更精确,更有效地进行其工作。
无人机具有提高操作灵活性和降低任务成本的良好能力,我们正在利用固定翼无人机实现的自动航母着陆性能改进。为了展示这种潜力,本文研究了两个关键指标,即基于 F/A-18 大攻角 (HARV) 模型的无人机飞行路径控制性能和降低进近速度。着陆控制架构由自动油门、稳定增强系统、下滑道和进近航迹控制器组成。使用蒙特卡洛模拟在一系列环境不确定性下测试控制模型的性能,包括由风切变、离散和连续阵风以及航母尾流组成的大气湍流。考虑了真实的甲板运动,其中使用了海军研究办公室 (ONR) 发布的海军环境系统表征 (SCONE) 计划下的标准甲板运动时间变化曲线。我们通过数字方式演示了允许成功着陆航母的限制进近条件以及影响其性能的因素。
摘要 - 飞机着陆对飞行员来说不是一件容易的事,因此需要一些计算机或自动驾驶仪的辅助,以及可靠高效的自动着陆控制器。这项任务甚至对控制器来说也不容易,因为有许多变量需要考虑,包括风、耀斑、高度、进近速度、航向、垂直速度以及飞机与跑道的对准等,这导致在这种情况下使用传统控制器的成本很高。因此,模糊逻辑可用于设计一个具有推理能力的系统,作为着陆助手的控制器,从而节省成本、高效使用材料并更好地管理时间。该项目中使用的模型飞机是在 MATLAB 中的 Aerosim 插件中给出的。因此,实现了自动着陆控制器助手的目标,使用此模拟,使用经典技术在 MATLAB 中的 Aerosim 插件模型中完成飞机的稳定。在这里,控制器中使用的模糊逻辑纠正了错误,使着陆变得顺利而轻松。
摘要:本文研究了连续凸优化制导与鲁棒结构化 H ∞ 控制的耦合,用于可重复使用运载火箭 (RLV) 的下降和精确着陆。更具体地说,该制导和控制 (G&C) 系统预计将集成到非线性六自由度 RLV 控制动力学模拟器中,该模拟器涵盖配备推力矢量控制系统和可操纵平面翼的第一级火箭的气动和动力下降阶段,直到垂直着陆。进行了成本函数策略分析,以找出最有效的闭环实现方法,其中包括鲁棒控制系统和所涉及的运载火箭飞行力学。此外,还详细介绍了通过结构化 H ∞ 进行控制器合成。后者是在下降轨迹的不同点使用比例-积分-微分 (PID) 类结构构建的,并对姿态角、速率和横向体速度进行反馈。通过上述模拟器的线性分析和非线性情况验证了该架构,并通过在正常条件下以及存在扰动的情况下与基线系统比较性能和稳健性来验证 G&C 方法。总体结果表明,所提出的 G&C 系统是可重复使用发射器真实下降飞行和精确着陆阶段的相关候选系统。
本文提出了一种两级数据驱动的数字孪生概念,用于飞机的自主着陆,并给出了一些假设。它具有一个用于模型预测控制的数字孪生实例;以及一个用于流体结构相互作用和飞行动力学的创新实时数字孪生原型。后者的数字孪生基于对高保真、粘性、非线性飞行动力学计算模型的预先设计的下滑道轨迹的线性化;并将其投影到低维近似子空间,以实现实时性能,同时保持准确性。其主要目的是实时预测飞行过程中飞机的状态以及作用于飞机的空气动力和力矩。与基于稳态风洞数据的静态查找表或基于回归的替代模型不同,上述实时数字孪生原型允许模型预测控制的数字孪生实例由真正动态的飞行模型而不是一组不太准确的稳态气动力和力矩数据点来告知。本文详细描述了所提出的两级数字孪生概念的构建及其通过数值模拟的验证。它还报告了其在斯坦福大学现成的无人机在自主模式下的初步飞行验证。
直升机船上着陆是一项认知复杂的任务,对飞行员和机组人员都具有挑战性。有效的沟通、准确读取飞行仪表以及监控外部环境对于成功着陆至关重要。特别是,着陆的最后阶段至关重要,因为它们意味着在空间有限的不稳定环境中承受高工作负荷。在本定性研究中,我们使用应用认知任务分析方法采访了来自意大利海军的十名直升机飞行员。我们的目的是获得着陆程序的详细描述,并确定影响飞行员工作负荷、表现和安全的相关因素。根据对访谈内容的分析,我们确定了在甲板上进近和着陆的六个不同阶段和四类可能显著影响飞行员表现和着陆程序安全性的因素。与之前的研究一致,我们的研究结果表明,外部视觉提示对于成功着陆至关重要,特别是在着陆的最后阶段。因此,根据飞行员的陈述,我们提出了改进外部视觉提示的建议,以减少飞行员的工作量并提高着陆操作的整体安全性。
为了评估 VTOL 持续安全飞行和着陆的能力,应考虑影响飞机性能的任何变化(例如航程、预期高度损失、剩余爬升率),以便在发生单一故障或并非极不可能发生的故障组合后继续飞行和着陆(请参阅本 MOC 的第 10 节,认证最低性能 (CMP))。此类故障后可使用的备降机场的特性可能与预定着陆的机场不同。在这种情况下,应在飞行前确定和决定所需备降机场的必要信息,以便能够相应地规划飞行(例如滑行着陆所需的距离、载重能力、尺寸)。此外: