摘要 本文旨在设计和研究无人驾驶飞行器 (UAV) 六旋翼飞行器在三维空间中的动态模型。基于牛顿-欧拉法确定了导出的运动方程。这些方程具有非线性和耦合性。此外,为了使六旋翼飞行器具有真实的运动,模型中还嵌入了气动效应和扰动。六旋翼飞行器是一种垂直起降 (VTOL) 飞行器,具有悬停能力和灵活性,因此与固定翼飞行器相比毫不逊色。尽管如此,它的动态模型很复杂,被描述为不稳定的,并且不能在不扭转其轴的情况下进行平移运动。除了控制和仿真设计模块外,还通过 LabVIEW 软件建立了结论性数学模型。因此,对多个实验状态的稳定性进行了分析,以便提前展示用于平衡和轨迹跟踪的适当控制器。关键词:——无人机,六旋翼飞行器动力学,非线性控制,耦合和欠驱动模型,牛顿-欧拉方法。
除飞行员外的机组成员,具备资质并能熟练操作所需设备和技术,从直升机上(以最适当的方式)派遣到遇险人员身边,并在以最适当的方式撤离前提供必要的援助,履行 EMS 职责。救护车救援机组人员是合格的医疗服务员。b. 医疗机组人员除飞行员外的机组成员,具备资质并能熟练操作所需设备和技术,从直升机上(以最适当的方式)派遣到遇险人员身边,并在以最适当的方式撤离前提供必要的援助,履行 EMS 职责。医疗机组人员是合格的医疗服务员。注意:MC 没有资质进行水上救援行动。c. 医疗服务员除飞行员外的机组成员,具备资质并能熟练执行医疗乘客检索、运输和控制任务。注意:主要响应可能需要悬停登陆/登机程序。
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:俄罗斯Gird-09火箭在1933年首次证明的混合火箭推进,结合了液体氧化剂和固体燃料以产生推力。尽管有许多优势,例如增强的安全性,可控性和潜在的环境益处,但混合动力尚未在太空应用中发挥全部潜力。近年来,关于混合推进的研究在学术界和工业中都取得了巨大的动力。最近的成就,例如学生火箭的海拔记录(64公里),第一台电动泵送的混合动力火箭的发射以及成功的25 S悬停测试突出了混合火箭的潜力。但是,尽管混合社区正在不断增长,但尚不存在工业利用和空间验证。在这项工作中,我们通过从文献中提出潜在的应用领域来重新评估混合火箭发动机的可能性。最重要的是,我们确定了阻碍太空部门混合推进的突破的技术挑战,并评估弥合混合火箭开发中差距所必需的技术和方法。
北领地:海关已招标提供一架多引擎直升机、机组人员和工程支持,这些直升机将驻扎在卡奔塔利亚湾的戈夫,以应对非法船只登陆。卡奔塔利亚湾是一片巨大的浅海,三面被澳大利亚北部包围,北部被阿拉弗拉海包围——阿拉弗拉海是澳大利亚和新几内亚之间的水域。这笔 2500 万美元的拨款是澳大利亚海关总署计划于 1 月启动的快速反应直升机服务的一部分,将用于支付工作人员和一架直升机的费用。海关的招标文件还要求具备从悬停直升机上发射武器的能力。到目前为止,官员们已经排除了效仿美国海关的做法,即使用直升机上的神枪手来摧毁非法船只的引擎,相反,预计最初的能力将仅限于向从非法渔船上进入大陆的猫、狗和猪等野生动物开火。检疫风险能力。
1 简介 1 1.1 背景:微型飞行器 ....................1 1.2 需要更高效的悬停微型飞行器 ............3 1.3 带罩旋翼配置:性能提升潜力 10 1.4 管道螺旋桨和带罩旋翼的先前研究 ......26 1.4.1 历史概述 .......................26 1.4.2 实验工作:罩壳设计变化的影响 ...32 1.4.2.1 早期工作 ...................42 1.4.2.2 直升机尾桨 ................58 1.4.2.3 无人机 .................68 1.4.3 实验工作:单个带罩转子模型的测试 ..86 1.4.4 性能预测的分析方法 .........87 1.4.4.1 叶片元和势流方法 ......88 1.4.4.2 计算流体动力学方法 .......93 1.4.5 其他带罩旋翼研究 ................96 1.4.5.1 噪声考虑 ...................96 1.4.5.2 翼尖间隙流动物理 ...................100 1.4.5.3 笼罩旋翼无人机稳定性和控制 .......101 1.4.5.4 环形翼的行为 ...............103 1.5 低雷诺数转子空气动力学 .................103 1.6 当前研究的目标和方法 ............。104
目前,有翼 eVTOL 无人机的控制方法主要将飞行器视为固定翼飞机,并在起飞和降落时增加垂直推力。这些方法提供了良好的远程飞行控制,但未能考虑飞行器跟踪复杂轨迹的完整动态。我们提出了一种轨迹跟踪控制器,用于有翼 eVTOL 无人机在悬停、固定翼和部分过渡飞行场景中的完整动态。我们表明,在低速到中速飞行中,可以使用各种俯仰角实现轨迹跟踪。在这些条件下,飞行器的俯仰是一个自由变量,我们使用它来最小化飞行器所需的推力,从而降低能耗。我们使用几何姿态控制器和空速相关控制分配方案,在各种空速、飞行路径角和攻角下操作飞行器。我们假设采用标准空气动力学模型,为所提出的控制方案的稳定性提供理论保证,并展示模拟结果,结果显示平均跟踪误差为 20 厘米,平均计算率为 800 Hz,与使用多旋翼控制器进行低速飞行相比,跟踪误差减少了 85%。
北领地:海关已招标提供一架多引擎直升机、机组人员和工程支持,这些直升机将驻扎在卡奔塔利亚湾的戈夫,以应对非法船只登陆。卡奔塔利亚湾是一片巨大的浅海,三面被澳大利亚北部包围,北部被阿拉弗拉海包围 - 阿拉弗拉海是澳大利亚和新几内亚之间的水域。这项 2500 万美元的拨款是澳大利亚海关总署计划于 1 月启动的快速反应直升机服务的一部分,将用于支付工作人员和一架直升机的费用。在相关举措中,海关的招标文件包括需要能够从悬停直升机上发射武器的能力。到目前为止,官员们已经排除了效仿美国海关的做法,即使用直升机上的神枪手来摧毁非法船只的发动机,相反,预计最初的能力将仅限于向从非法渔船上进入大陆的猫、狗和猪等野生动物开枪。检疫风险能力。
本文介绍了创新型遥控 ETF 飞艇 1 的技术演示器的地面测试。测试活动旨在验证 ETF 的飞行控制系统,该系统基于推力矢量技术,与飞艇结构一起代表了 ETF 设计的一项重大创新。都灵理工学院航空航天系的一个研究小组与意大利一家小型私营公司 Nautilus 合作,几年来一直致力于 ETF (Elettra Twin Flyers) 的研究。这艘飞艇是遥控飞艇,具有高机动能力和良好的操作特性,即使在恶劣的大气条件下 2 。Nautilus 新概念飞艇具有结构和适当的指挥系统,使飞行器能够在正常和强风条件下进行向前、向后和侧向飞行以及以任何航向悬停。为了实现这些功能,ETF 演示器 3 采用了非常规的架构,该架构基于双船体,带有中央平面外壳结构、螺旋桨、机载电气系统和有效载荷(图 1)。作为主要指挥系统,气动控制面被六个螺旋桨取代,这些螺旋桨由电动机驱动,可在整个飞行范围内控制和操纵飞艇。本文分析了初步测试运行的结果,并将功率需求与专为 ETF 演示器 4 开发的燃料电池系统的性能进行了比较。I 简介 低成本多用途多任务平台 Elettra-Twin-Flyers (ETF) 正在由 Nautilus S.p.A 和都灵理工大学 [1] 合作开发。这是一种非常创新的遥控飞艇,配备了高精度传感器和电信设备。由于其独特的特点,它特别适合内陆、边境和海上监视任务以及电信覆盖范围扩展,特别是在那些无法进入或没有传统机场设施且环境影响是主要关注点的地区。ETF 的特点是机动性强,风敏感度低 [2]。飞行条件包括前向、后向、侧向飞行和悬停,无论是在正常风况下还是在强风条件下。为了实现这些能力,ETF 采用了高度非传统的架构。设计的关键点是创新的指挥系统,它完全基于由电动机驱动的推力矢量螺旋桨,由氢燃料电池供电。ETF 概念来自监视和监控目的。该飞艇设计具有很强的机动性,可以满足高水平的任务要求,可以操作高度专业化的仪器,例如轻型合成孔径雷达 (SAR) 系统或电光 (EO) 红外摄像机或高光谱传感器。为了满足平均监视要求,该系统的最低续航时间为 48 小时,可延长至 72 小时,高度操作范围为 500 至 1500 米。
• 3D 合成视觉 – 在主飞行显示器 (PFD) 上实时显示三维地形、障碍物和交通状况。• 空中高速公路 (HITS) 导航 – 根据当地地形和飞机位置,在 PFD 上为飞机提供 3D 高速公路供其飞行。PFD 上显示一系列不断减小的方块,供直升机飞行。• 地理参考悬停矢量 – 允许您悬停在已知点上。• 直升机地形感知系统 (HTAWS) – 全球地形数据库与 GPS 位置相结合。• 图形飞行管理系统 (FMS) – 中央导航和通信管理系统。• 全彩色、高分辨率、阳光下可读(1,000 尼特)LCD 屏幕,亮度完全可调 • 双重冗余背光 • 输入:ADHRS、GPS 接收器(全部包含) • DO-178B、A 级软件 – 最高批准级别是 IFR 许可的关键要素。• NVIS-A 和 NVIS-B 夜视镜兼容性 • 最后五次飞行的数字飞行性能记录 • 冗余显示器/传感器架构 – 显示器故障将恢复到主飞行显示器。• 符合 RNP 0.3/BRNAV/PRNAV 标准 – 允许飞机使用 GPS 进行精确导航。