该技术已经在开发中,但是需要加速。例如,Pipistrel生产了第一个(唯一的)认证的固定机翼,电池电动航空飞机,该飞机今天用于脱碳化试验训练。心脏航空航天集中于开发杂交电溶液以脱碳的区域航行。推进制造商正在大力投资开发新的,创新的和可扩展的电动推进解决方案,包括与Daher和Airbus一起的Eco-Pulse Tech Nology演示者,而其他人则专门从事全面飞机电气化。例如,H55正在认证一个可自定义的全电推进系统,该系统由电池组组成,适合通用航空和通勤飞机的需求。反过来,欧洲电力垂直起飞和降落(EVTOL)飞机制造商(如Volocopter,lilium and垂直航空航天)在开发未来新的区域和城市流动性解决方案的最前沿,与Skyports Informanture(例如Skyports Informanture)密切合作。欧洲处于这一新浪潮的最前沿。
航空分为三种类型:军用航空、商用航空和通用航空。军用航空受性能需求驱动——速度、雷达、隐身、短距或垂直起飞。商用航空强调安全性、可靠性和效率。通用航空最重视降低航空资本成本,以允许小公司和个人飞行,这需要在性能和效率之间做出权衡。虽然每种类型都各不相同,但它们都以不同的方式为国防能力做出贡献。这三种类型都涉及航空航天技术,并经常引发对平台和车辆的讨论。然而,每种类型的航空也都以复杂的系统和流程为基础。军队需要不断训练、维持和创新,以满足其战略目标。商用飞机制造商和商业航空公司受到国家安全委员会的严格监管,受到主要机场着陆时段可用性和国家间国际协议的限制,并在市场上面临持续的竞争。通用航空依靠众多较小的机场和公司来支持无数独立参与者,而不会干扰军事或商业航空。
该技术已经在开发中,但是需要加速。例如,Pipistrel生产了第一个(唯一的)认证的固定机翼,电池电动航空飞机,该飞机今天用于脱碳化试验训练。心脏航空航天集中于开发杂交电溶液以脱碳的区域航行。推进制造商正在大力投资开发新,创新和可扩展的电动推进解决方案,包括与Daher和空中客车的Eco-Pulse技术演示者,而其他人则专门从事全面飞机电气化。例如,H55正在认证一个可自定义的全电推进系统,该系统由电池组组成,适合通用航空和通勤飞机的需求。反过来,欧洲电动垂直起飞和着陆(EVTOL)飞机制造商(如Volocopter,lium and垂直航空航天)是开发未来新的区域和城市流动性解决方案的最前沿,与Skyports Informanture(例如Skyports Informenture)密切合作。欧洲处于这一新浪潮的最前沿。
本文的目的是开发一种既具有垂直起飞 (VTOL) 能力又具有固定翼飞机能力的固定翼飞机。为了实现这一目标,开发了一种带有两个螺旋桨的固定翼旋翼机原型,其旋翼可以像无人机一样机动,同时还具有类似直升机的垂直起降能力。这项研究为旋翼机提供了制导、导航和控制算法。首先,本研究描述了固定翼飞机的动力学及其控制输入,即油门、桨叶螺距和推力矢量。其次,分析了来流速度、作用在旋翼叶片上的力以及影响旋翼速度的因素。然后,给出了旋翼、双引擎、机翼以及垂直和水平尾翼的数学模型。随后,设计了使用全球处理系统 (GPS) 模块的飞行控制策略。检查的参数包括姿态、速度、高度、转弯和起飞控制。最后,基于硬件在环 (HWIL) 的仿真证明了导航制导和控制机制的有效性和稳健性。仿真证实,所提出的新机制是稳健的,并满足任务要求。旋翼机在整个飞行过程中保持稳定,并有效地操纵指定路径。
摘要 - 重要的技术进步使行星勘探飞机能够被视为可行的科学平台。这些系统填补了一个独特的行星科学测量差距,区域尺度的近距离观察,同时为行星发现提供了新的视角。使用UAV(无人驾驶飞机)对火星进行探索已有25年以上的领先航天组织(例如NASA)。最近的努力已经能够产生一些成熟的任务和飞行系统概念,准备实施飞行项目。然而,与让飞机飞过稀薄的二氧化碳富含火星氛围有关的挑战有很多。传统飞机设计专业知识并不总是适用于这种车辆,几何,空气动力和任务限制会导致可行的可行设计空间受到限制。本文提出了一种概念方法,该方法是为设计能够在火星大气中执行VTOL(垂直起飞和降落)的无人机。无人机旨在参加2021年国际行星航空系统挑战赛。无人机可以携带高达5公斤的科学有效载荷(火星重量)。
在本研究中,将深度确定性策略梯度 (DDPG) 算法(该算法由人工神经网络和强化学习组成)应用于垂直起飞和着陆 (VTOL) 系统模型以控制俯仰角。之所以选择该算法,是因为传统控制算法(例如比例-积分-微分 (PID) 控制器)无法始终生成合适的控制信号来消除干扰和不必要的环境对所考虑系统的影响。为了控制该系统,在 Simulink 环境中对 VTOL 系统数学模型中的正弦参考进行训练,通过深度强化学习方法中具有连续动作空间的 DDPG 算法,该算法可以产生控制动作值,这些动作值采用能够根据确定的奖励函数最大化奖励的结构,以实现控制目的和人工神经网络的泛化能力。对于正弦参考和恒定参考,将俯仰角(指定 VTOL 系统的输出)的跟踪误差性能与传统 PID 控制器在均方误差、积分平方误差、积分绝对误差、百分比超调和稳定时间方面的性能进行了比较。通过模拟研究给出了得到的结果。
摘要本文介绍了一组新型的自主控制定律的发展,用于在填充圆柱形障碍物的工作区中导航多个迷你或微型四键。对作者的知识,这是第一次,这组控制多个四肢自主控制的控制输入是从单个Lyapunov函数中得出的。通过最小距离技术来避免圆柱障碍物,该技术允许四型四个单位避免圆柱弯曲表面上的最接近点。此外,新颖的控制器确保在每个单位时间和四个目标的盘旋运动在其目标附近展示的盘旋运动和悬停运动的近距离方向。在本文中,通过解决了四型的未成年人的范围,该论文已完全解决了四个四面体,该方案允许设计垂直起飞和着陆所需的最大转换速度以及悬停。这在有效载荷对杂技方向敏感的应用中很重要。计算机模拟使用圆柱塔模仿现实生活中的场景作为城市般环境中的障碍说明了控制器的有效性。
本文提供了广泛的观点和分析,分析了控制主要现有设计的混合和可转换无人机(UAV)的工作。这些机器能够在直升机模式下垂直起飞和降落(VTOL),并能够在飞机模式下过渡到高速前进战,反之亦然。本文旨在帮助工程师和研究人员为VTOL无人机开发热控制系统。为此,历史观点首先显示了多年来VTOL飞机的技术进步。提供和讨论了VTOL无人机的主要VTOL概念和最先进的控制方法。本研究既显示了每种混合vtol-uav类型的建模,指导,控制和控制分配的共同部分和基本差异。突出显示了领域的开放挑战和当前趋势。这些是:1)通过数据驱动的方法(例如神经网络和基于机器学习的控制器)增强或替换经典控制器; 2)将尽可能多的车辆知识纳入战机控制器,例如通过模型预测控制或基于模型的非线性控制器; 3)找到在所有飞行模式下找到合格控制方法的趋势,而无需在旋转控制器之间切换或执行预先获得的增益计划,而4)需要减轻控制复杂性和可用计算资源的需要。
旋转翼航空车提供机动性和垂直起飞和降落(VTOL)优势,优于固定翼系统。旋转翼系统确实具有相对较高的能量需求,因此飞行时间较短,因此对固定翼对应物的能量依赖性更大。光伏技术的进步已导致太阳能电池的特定功率(功率到重量比率)显着增加,从而实现了太阳能旋转旋转飞机的设计,现在是微型变体的。呈现的微型航空车辆(MAV)是微型太阳能电机,是0.15 m×0.15 m×0.02 m的0.02 m太阳能可调的无线电控制飞机。0.071千克飞机可以平均飞行3.5分钟,在25°C的1000 W/m 2辐照度下大约68分钟内充电,并且可以在没有阳光的情况下冬眠38天。本文通过使它们能够在不返回基地进行充电的情况下,探讨了增加市售光伏细胞的使用,以增加多转子MAV的能量自主权。已经提出了一个工作原型,其中包含了电池管理系统,自动电源开关,低功率睡眠模式以及第一人称视图(FPV)摄像头。
safran Defense&Space,Inc。(Safran DSI)是世界测试和遥测解决方案的世界领导者,已从Textron Inc.公司Bell Textron Inc.获得订单,以在美国陆军未来的Long Rangeault Apercraft(FLRAA)计划下为六架飞机提供全面的机上和地面飞行测试解决方案。这标志着下一代垂直提升能力的发展是一个重要的里程碑。Safran DSI将利用尖端技术提供全面的端到端解决方案,以确保飞机的精确数据获取,记录和分析。“ Flraa是美国陆军现代化努力的关键发展,我们很高兴通过我们先进的飞行测试解决方案为这项任务做出贡献。“该合同强调了我们团队在为美国政府提供可靠的关键任务技术方面的奉献精神和专业知识。” FLRAA旨在彻底改变陆军的垂直升降功能。由贝尔开发的Flraa是一架底型飞机,将直升机的垂直起飞和着陆能力与双涡轮螺旋桨飞机的速度和范围结合在一起。这架飞机有望成为陆军未来空运战略的关键要素。