前拉古纳机动区从 1942 年到 1944 年被用作加利福尼亚亚利桑那机动区的一部分,用于训练部队和测试在沙漠环境中使用的设备。该地产还被驻扎在前布莱斯陆军机场的人员用于空对地轰炸和炮兵训练。通过历史数据调查和现场考察,前拉古纳机动区的一块区域,即马丁内斯湖撞击区,被确定为可能存在潜在爆炸危险的区域。已知或怀疑在撞击区域使用的弹药包括中到大口径弹药、中口径练习弹药、迫击炮、练习火箭和练习地雷。
本论文的总体目标是充分利用敏捷固定翼无人机的所有机动能力,实现自主飞行。主要主题是机动设计、控制和运动规划。论文首先讨论了一些初步主题:飞机动力学模型、反馈控制器和优化框架,这些都将在论文的后续部分中使用。接下来,进行调查以评估侧滑和螺旋桨电流在固定翼无人机极限机动中的重要性。如果在设计机动时没有考虑这两种现象中的任何一种,我们就会确定性能损失的成本。
本论文的总体目标是利用敏捷固定翼无人机的所有机动能力来实现自主飞行。主要主题是机动设计、控制和运动规划。论文首先讨论了初步主题:动态飞行器模型、反馈控制器和优化框架,所有这些都将在论文的以下部分中使用。接下来,我们进行了一项调查,以评估横向滑移和螺旋桨电流在固定翼无人机的极限机动中的重要性。如果在设计机动时未考虑这两种现象中的一种或另一种,我们会根据性能损失来确定成本。
实现这一目标的一种方法是所谓的预测调节,该方法已成功应用于流程工业等领域。预测控制在实践中是指计算机试图预测(预测)飞机未来的运动,并据此找到最佳的控制命令,从而在不超出任何限制的情况下,最大程度地遵循飞行员的意愿。这是通过制定数学优化问题来完成的,您希望最小化飞行员的愿望与飞机未来行为的预测之间的差异。此优化问题的次要条件是飞机的动力学以及系统中可能存在的所有限制。一旦有新的测量数据可用,飞机的控制计算机就会解决这个优化问题,即每秒多次。这些优化问题很复杂,需要大量的计算能力。因此,一个巨大的挑战是让这些变得更简单并且更适合航空业。
阿拉巴马州麦克斯韦空军基地 (AFB) 空军战争学院课程的一个重要部分是军事历史和特定战役的研究。杰出的军事学者经常访问学院,与教职员工讨论和探讨问题。马丁·范克里维尔德就是其中一位杰出的学者。他之前曾受空军参谋部的委托,调查美国陆军向机动性更强的战争方式转变的影响,以及这一转变对美国空军在战场上的作用的影响。空军参谋部关注一系列问题:高度机动部队的后勤支援;巨大、快速变化的战场上友军的混乱;有或没有空军基地支援的近距离空中支援;以及许多其他问题。空军的底线涉及几个影响重大的问题。首先,陆战发生变化,空战也必须随之改变吗?其次,空中力量的决定性是否会呈几何级数增长,以至于在二十一世纪,空中力量将发挥与地面力量在二十世纪同等重要的作用?
位于阿拉巴马州麦克斯韦空军基地 (AFB) 的空军战争学院课程的一个重要部分是军事历史和具体战役的研究。著名的军事学者经常访问学院,与教员讨论和探讨问题。马丁·范克里维尔德就是其中一位著名的学者。他以前受空军参谋部的委托,调查美国陆军向机动性更强的战争方式转变的影响,以及这一转变对美国空军在战场上的作用的影响。空军参谋部关注一系列问题:对高度机动部队的后勤支援;在巨大的、迅速变化的战场上友军的混乱;有或没有空军基地支援的近距离空中支援;以及许多其他问题。对空军来说,最重要的是几个影响重大的问题。首先,因为陆战正在发生变化,空战也必须改变吗?空中力量的决定性是否正在呈几何级数增长,以至于在二十一世纪它与地面力量在二十世纪具有同等的决定性?
2 Citron,S。J.,Dunn,S。E.和Meissinger,H。F.,“终端指导技术的终端指导技术”,AIAA Journal,第1卷。2,编号3,1964,pp。503 - 509。3 Cheng,R.K。,“终端指导Foramarssoftlander”,第八届国际太空技术与科学典礼论文集,日本东京,日本,1969年,pp。855 - 865。4 Cheng,R。K.,“测量师指导的设计考虑因素”,《航天器和火箭杂志》,第1卷。3,编号11,1966,pp。1569 - 1576。5 Ingoldby,R。N.,“维京行星登陆器的指导和控制系统设计”,《杂志指导,控制与动力学》,第1卷。1,编号3,1978,pp。189 - 196。6 McInnes,C。R.,“重力转向下降的非线性转换方法”,《期刊指导,控制》,第19卷,第1卷,第1期,1995年,pp。247,248。7墨菲,g。M.,普通微分方程和Theer solution,van Nostrand,纽约,1960年,pp。26,27。
空战司令部 (ACC) 依靠空战机动仪表 (ACMI) 系统进行空对空作战训练和大规模部队部署飞行汇报。尽管这些系统可以非常有效地增强训练效果,但它们非常昂贵,并且通常需要在受限空域范围内飞行。这些因素阻碍了全舰队每天实施 ACMI 训练。基本的 ACMI 系统确定飞机位置和性能数据,并将数据传输到地面监测站进行记录、显示和汇报。早期的喷气式战斗机需要特殊的外部组件或“吊舱”来计算数据并将其传输到定制的计算机化汇报设施。现代飞机不再有这种限制,而且低成本的个人计算机现在提供的计算和图形显示功能足以进行 ACMI 汇报。当前的航空电子系统计算所有必要的数据,并在飞机航空电子系统总线上报告所需的参数。监控和记录这些机载数据将减少对特殊范围的要求,消除吊舱要求,并允许在战斗机中队通常可用的常规计算机设备上进行汇报和演示。内部数据还提供吊舱系统无法提供的航空电子参数。这些数据代表了飞行汇报的巨大未开发资源。内部系统提供的最大潜在贡献可能涉及战斗任务汇报能力。由于外部吊舱占用武器站,机组人员极不可能将这些组件带入战斗。内部组件是唯一可以为战斗任务汇报提供 ACMI 功能的替代方案。此外,内部组件保留了飞机的空气动力学和雷达信号特征,这是隐形飞机使用必不可少的功能。这种新的 ACMI 概念将减少对外部吊舱和其他支持设备的需求,并为每个任务提供基本的 ACMI 功能,与当前和计划中的基于吊舱的实施相比,可能节省大量成本。提议的替代方案还可以作为大型部队训练演习的重要补充,因为这些任务可能会继续依赖外部吊舱。在日常任务中提供基本的 ACMI 功能与偶尔的全面演习相结合时可提供显着的协同效应。ACC 目前正在开发新的 ACMI 吊舱和先进的训练系统。该内部解决方案提案以大型演习所需的独特功能换取便利性、易用性和基本 ACMI 功能的日常可用性,同时又不降低实战训练的价值。正在考虑的系统称为联合战术作战训练系统 (JTCTS),它将全球定位系统技术与 ACMI 设备相结合,并提供广泛的新功能。提议的功能包括电子战训练、“无投掷”弹药投掷训练以及将模拟器和虚拟训练系统与实弹任务连接起来的能力。对于此应用,基于吊舱的系统可能是近期的最佳解决方案。但是,可以为所有现代飞机提供基本的 ACMI 功能