对几种控制线的稳态形状和风梯度引起的振动的候选方案进行了研究。使用经典振动链开发了计算机模拟,将自由/固定边界条件叠加在线的稳态形状和张力分布上。分析中考虑了几种形式的恢复力和耗散力。证明了叠加方法在很宽的操作范围内的有效性。开发了一种控制律,它调节拖曳机轨道半径,并证明了所有振动减少 50% 或更好的潜力。研究了第二种方案,即在线的尾端使用可控减速伞。可控减速伞在减少振动方面取得了有限的成功,但在调整线的稳态形状方面很有用。
这篇论文是我在 Roland Siegwart 教授的自主系统实验室担任研究助理四年的成果。我先是在洛桑联邦理工学院,然后在苏黎世联邦理工学院,这两所学院是瑞士的两所联邦理工学院。这段时期非常有趣且收获颇丰,我与许多机构进行了合作,在这样的环境中工作是一种荣幸。首先,我要感谢我的导师 Roland Siegwart 教授,感谢他给了我撰写这篇论文的绝佳机会,也感谢他的建议、支持和领导,让我们的实验室感觉像一个大家庭。还要感谢论文委员会成员 André Borschberg、Peter Corke 和 Claude Nicollier 对论文的仔细阅读并提出了建设性的反馈意见。如果没有 Sky-Sailor 的建造者和飞行员 Walter Engel 的大力帮助,这篇论文不可能完成。我要非常感谢他,因为在这个项目四年的时间里,他教会了我成千上万关于模型飞机的知识。与他一起工作并在艾因西德伦测试我们的飞机总是一件非常愉快的事情。我还要感谢 Samir Bouabdallah,我先是和他一起完成了我的毕业论文,然后继续完成博士论文,Daniel Burnier、Janosh Nikolic、Stéphane Michaud、Jean-Christophe Zufferey 以及 EPFL/ETHZ 的 Aero Initiative 的所有人员,感谢他们在飞行机器人和电子设备方面与我们进行了富有成效的讨论。对于他们在控制方面的帮助,我将不胜感激
自由飞行的实施 现行空域系统的一个根本缺点是缺乏灵活性。空中交通管理系统 (ATM) 以各种形式投入使用已有大约 50 年,它是在雷达初期和交通密度较低的情况下构思出来的。在反复尝试获得更多需求的情况下,由于缺乏现代地面自动化或新的运营概念,出于安全目的,在世界大多数空域有效运营的灵活性已被牺牲。在许多(如果不是大多数)情况下,现行系统规定了航空公司的飞行路线、高度甚至速度,从而导致重大财务损失。固定路线最大限度地减少了人类空中交通管制员的潜在冲突地点,但制定的飞行计划不会最大限度地减少燃料消耗或飞行时间,并且要求飞机在可能不太理想的风中飞行。在竞争激烈的航空运输环境中,航空公司急于降低燃料成本并提高飞机利用率。毕竟,降低运营成本意味着降低机票价格。
自第二次世界大战结束以来,美国在军事研发上花费的资金比日本多出数十亿美元。’即使在今天,尽管美国经济衰退,日本军费开支持续增加,但日本每年的国防研发支出(不到 1000 亿日元)与美国超过 5 万亿日元的支出相比相形见绌。在日本,官方国防研发仅占政府研发总额的 5%,而在美国,政府支出占 60% 以上。2 但是,尽管战后美国为发展国防技术付出了巨大的努力,名义支出存在巨大差异,而且日本不设计或制造用于出口的军事装备,但日本商业制造商现在在许多领域展现出的军民两用生产能力已匹敌或超过美国的能力3
自第二次世界大战结束以来,美国在军事研发上的投入比日本多出数十亿美元。 19即使在今天,尽管美国经济衰退,日本军费开支持续增加,但日本每年的国防研发支出(不到 1000 亿日元)与美国超过 5 万亿日元的支出相比还是相形见绌。在日本,官方国防研发仅占政府研发总额的 5%,而在美国,政府支出占 60% 以上。 2但是,尽管战后美国为发展国防技术付出了巨大的努力,名义支出存在巨大差异,而且日本不设计或制造用于出口的军事装备,但日本商业制造商现在在许多领域展现出的军民两用生产能力已匹敌甚至超过美国的能力。 3