本文描述的飞行员模型的基础是 Hess [5] 提出的结构飞行员模型。介绍了一种利用测量的飞行员频率响应特性来提高所提出的结构飞行员模型准确性的方法。描述了使用 MAI 的飞行员-车辆实验室 (PVL) 工作站进行的具有线性飞机动力学的实验。介绍了结构飞行员模型的修改。介绍了 Matlab/Simulink 环境中飞行员模型参数选择算法的两种方法。将飞行员建模结果与测量的飞行员频率响应进行比较,并介绍和讨论了新得出的操纵品质水平边界。讨论了一种使用通过建模获得的均方误差值来评估操纵品质的方法。最后,简要讨论了改进的结构飞行员在非线性飞机动力学情况下描述人类飞行员行为的能力。
可折叠机翼扑翼飞行器(FWA)是一种通过模仿昆虫、鸟类或蝙蝠等折叠机翼上下扇动来产生升力和推力的飞行器。近年来,仿生扑翼飞行器的研究日益增多,提出了多种结构形式的扑翼飞行器。扑翼飞行器的飞行环境与鸟类或大型昆虫相似,如低雷诺数的流体动力学和非定常气动[1,2] 。扑翼飞行器在飞行过程中,其运动学模型通常具有颤动、摆动、扭转和伸展4个自由度[3] 。Thielicke [4] 研究了不同弯度和厚度的鸟类臂翼和手翼在慢速飞行过程中的气动特性。仿生飞行器传统运动学模型仅考虑了颤振和扭转两个自由度。本文在传统飞行器运动学模型的基础上,增加了平面内折叠和非平面折叠两个自由度。本文四自由度运动学模型的气动建模方法是拟常数模型与考虑洗流效应的单元理论相结合。采用多刚体有限元法建立纵向动力学模型。采用Floquet-Lyapunov方法分析开环纵向稳定性。采用鲁棒变增益控制方法分析闭环纵向稳定性。
摘要 本文介绍了一种基于视觉的着陆 (VBL) 概念,该方法整合了以下贡献:a) 利用飞行员交互来利用人类卓越的物体识别能力。这大大减少了视觉系统必须覆盖的搜索空间。飞机数据、已知情景背景和背景信息也被整合在一起。b) 一种不同的设计方法,包括多种图像处理 (IP) 算法的组合,提高了从早期进近到着陆和在不同环境条件下滑行的整个距离范围的稳健性。c) 使用此处介绍的结果进行飞机控制的视觉伺服在随附的论文中进行了展示。13 对于初步测试,已经实施了合成图像的模拟。
ILR-33 AMBER 项目旨在开发一个高度可扩展、经济高效的平台,用于微型发射器技术的飞行验证以及亚轨道实验。OBC 团队负责提供可重构和可重复使用的航空电子设备,旨在使 AMBER 火箭成为具有竞争力且可重复使用的科学和技术研究解决方案。在 OBC 设计过程中需要采用特殊方法,以使航空电子设备可重复用于火箭执行的不同任务。航空电子设备需要能够充当服务模块,为机载实验提供电源、记录和传输功能,同时还执行火箭飞行所需的一系列功能。集中式架构在亚轨道火箭任务 [1] 和立方体卫星任务 [2] 中被证明是成功的。这种解决方案最大的缺点可能是可重用性降低。为特定目的而优化的集中式硬件可能无法在不进行重大更改的情况下扩展。因此,这种架构被认为不适合 AMBER 火箭,并考虑了替代方案。相反,分布式模块化航空电子设备系统提供了创建可扩展、可重构系统的可能性,该系统可以轻松适应不断变化的任务目的 [3]。因此,可扩展的 OBC 能够在不同的亚轨道任务中使用,并且可以作为亚轨道任务的适应性服务模块
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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。
近来,无人机 (UAV) 作为一个快速发展的领域,吸引了越来越多的科学家和消费者的关注。人们对多旋翼无人机尤其感兴趣,它们因其低速飞行、悬停和垂直起降能力而被认为是用于高质量航空摄影、摄像、监控和其他地形探索的良好飞行平台。所述特性使它们易于在空间有限的条件下使用。显然,这种飞行器的行为是不稳定的,因此需要负责稳定和导航功能的飞行控制系统 (FCS)。此外,FCS 能够提供完全自主飞行的能力。当代电子技术的快速发展使得制造低成本和紧凑型 FCS 成为可能。然而,实施的测量单元的精度不高。多传感器数据融合是提高精度的方法之一。本文介绍了 FCS 开发中需要指导的要求和一般概念,以及飞行测试中获得的结果及其比较。特别关注多传感器数据融合方法,该方法可以提高飞行精度和可靠性。此外,还提供了硬件和软件架构的描述。
摘要 本文概述了在法国航天局 CNES 的大力支持下,法国正在进行的空间化学推进研究活动。为了应对 REACH 法规(化学品注册、评估、授权和限制),技术路线图主要包括绿色推进技术活动,推进行业和研究中心已经研究了二十多年。介绍了当前世界范围内的绿色空间推进解决方案的最新进展。强调了所提解决方案的优缺点,并报告了简要的性能比较。介绍了 CNES 支持的绿色推进领域的研究活动;特别是那些以替代肼为主要目标的研究活动。此外,还强调了在寻找新型、更便宜、性能更好的推进剂和相关技术方面所做的大量研究工作。这最终将带来新的化学推进系统解决方案,扩大应用范围并降低总体任务成本。
欧洲航空航天 此外,自 2018 年 1 月以来,CEAS 与六个欧洲航空航天科学技术研究协会密切合作:EASN(欧洲航空科学网络)、ECCOMAS(欧洲应用科学计算方法共同体)、EUCASS(欧洲航空航天科学会议)、EUROMECH(欧洲力学学会)、EUROTURBO(欧洲涡轮机械学会)和 ERCOFTAC(欧洲流动湍流空气燃烧研究团体)。这些不同的实体共同构成了所谓的“欧洲航空航天”平台,其目的是协调各种会议和研讨会的日程安排以及合理化信息传播。这一新概念是欧盟委员会支持和发起的一项工作的成功成果。 “欧洲航空航天”的活动不仅限于上面列出的合作伙伴,而是致力于整个欧洲航空航天界:工业界、机构和学术界。
欧洲航空航天 此外,自 2018 年 1 月以来,CEAS 与六个欧洲航空航天科学技术研究协会密切合作:EASN(欧洲航空科学网络)、ECCOMAS(欧洲应用科学计算方法社区)、EUCASS(欧洲航空航天科学会议)、EUROMECH(欧洲力学学会)、EUROTURBO(欧洲涡轮机械学会)和 ERCOFTAC(欧洲流动湍流空气燃烧研究团体)。这些不同的实体共同构成了所谓的“欧洲航空航天”平台,其目的是协调各种会议和研讨会的日程安排以及合理化信息传播。这一新概念是欧盟委员会在其支持和倡议下开展的一项工作的成功成果。“欧洲航空航天”的活动不仅限于上述合作伙伴,而是致力于整个欧洲航空航天界:工业界、机构和学术界。