本文提出了一种用于柔性飞机同时进行轨迹跟踪和载荷减轻的非线性控制结构。通过利用控制冗余,在不降低刚体指令跟踪性能的情况下减轻了阵风和机动载荷。所提出的控制结构包含四个级联控制环路:位置控制、飞行路径控制、姿态控制和最优多目标机翼控制。由于位置运动学不受模型不确定性的影响,因此采用非线性动态逆控制。相反,飞行路径动力学受到模型不确定性和大气扰动的干扰;因此采用增量滑模控制。基于 Lyapunov 的分析表明,该方法可以同时降低模型依赖性和传统滑模控制方法的最小可能增益。此外,姿态动力学为严格反馈形式,因此采用增量反步滑模控制。此外,设计了一种新型负载参考生成器,以区分执行机动所需的负载和过载负载。负载参考由内环最优机翼控制器实现,而过载负载由襟翼自然化,而不会影响外环跟踪性能。通过空间冯·卡门湍流场中的轨迹跟踪任务和阵风负载缓解任务验证了所提出的控制架构的优点。
本文提出了一种用于柔性飞机同时进行轨迹跟踪和载荷减轻的非线性控制结构。通过利用控制冗余,在不降低刚体指令跟踪性能的情况下减轻了阵风和机动载荷。所提出的控制结构包含四个级联控制环路:位置控制、飞行路径控制、姿态控制和最优多目标机翼控制。由于位置运动学不受模型不确定性的影响,因此采用非线性动态逆控制。相反,飞行路径动力学受到模型不确定性和大气扰动的干扰;因此采用增量滑模控制。基于 Lyapunov 的分析表明,该方法可以同时降低模型依赖性和传统滑模控制方法的最小可能增益。此外,姿态动力学为严格反馈形式,因此采用增量反步滑模控制。此外,设计了一种新型负载参考生成器,以区分执行机动所需的负载和过载负载。负载参考由内环最优机翼控制器实现,而过载负载由襟翼自然化,而不会影响外环跟踪性能。通过空间冯·卡门湍流场中的轨迹跟踪任务和阵风负载缓解任务验证了所提出的控制架构的优点。
面对挑战 • 主动电子波束控制和几乎即时重新定位雷达波束可实现更快的检测和更大的跟踪范围 • 具有灵活雷达资源管理的 AESA 技术将提高跟踪性能/跟踪稳健性和导弹制导能力,以应对同时多目标的情况。• AESA 的快速波束控制和高可靠性将提高战斗机的作战效率和任务可用性 • 快速电子扫描与慢速移动机械重新定位相结合,可实现宽视场操作和高态势感知
1.研究目的:为了提高复杂运动目标的跟踪和平滑能力,需要提高地面设备的指挥控制和信息相关功能的性能。特别是需要提高与指挥控制设备配合使用的雷达的性能。作为雷达目标跟踪算法,已经提出了M3(多机动模型)滤波器、IMM(交互多模型)滤波器等。该类滤波器对高机动目标有较高的跟踪性能,有望作为未来指挥控制雷达的滤波器。然而,有许多参数必须提前设置,例如运动模型的转移概率。在本研究中,我们设计了一种融入人工智能技术的过滤器,旨在提高处理三维运动物体的能力。
根据运动方程和模拟环境产生的信息,开发并比较了两种合适的控制系统算法。研究了潜艇的开环特性。控制系统设计基于线性二次高斯 (LQG) 方法,并使用环路传输恢复 (LTR) 设计过程。以基于线性模型的设计为基础,同时比较模型的两种增强的有效性。比较了斜坡和阶跃输入命令的跟踪性能。然后使用拖曳模型模拟转弯机动。最后,使用每个控制器模拟两个长波峰海况和三个相对波浪方向,以获得单个指令速度。还介绍了传感器噪声的影响及其噪声的过滤。
机载导引头试验台是一个最近投入使用的仪器系统,包含一个闭环跟踪半主动导引头,能够记录与雷达导引头现象、目标散射特性、电子对抗以及捕获和跟踪性能有关的高保真信号。试验台的独特功能将用于收集数据和开发用于评估和预测导弹性能的计算机模型。试验台数据将用于评估美国飞机对导弹攻击的敏感性,并探索未来系统的新方向。试验台还旨在支持先进导引头和新型电子对抗技术的开发,并在飞行中展示它们的能力。
捕获、对准与跟踪系统是机载激光通信的重要组成部分,是通信链路正常的前提和保障。为了解决机载环境下激光通信链路的自动跟踪问题,实现终端间光束的快速捕获、对准与跟踪。本文提出了采用步进电机作为控制伺服系统、四象限探测器作为探测单元自动跟踪的方法。脉宽调制信号控制步进电机转速,结合四象限探测器上光斑的位置分布,实现高精度光束跟踪。在此基础上进行了室内模拟实验。经过多次实验,跟踪精度优于2.5μrad,说明该系统可以应用于机载激光通信,验证了该方法对机载激光通信具有良好的自动跟踪性能。
在定位和跟踪应用中,位置估计的准确性受到能够提供相对目标测量值的传感器/信标数量的影响。虽然单个传感器/信标是最容易实现的系统,但必须进行多次测量才能确保位置信息的准确性。多个传感器/信标可以实现更及时的位置验证,但会增加系统复杂性。例如,传感器/信标的属性及其相对于目标物体的几何形状会影响系统的准确性。如果相同的传感器/信标太近,它们将提供几乎相同的信息,对知识库的补充很少。如果传感器/信标相距太远,可能会遗漏一些重要信息。因此,最佳传感器/信标间距介于这两个极端之间。本文将进一步探讨一种控制传感器/信标阵列几何形状的方法,以在实验期间保持最佳跟踪性能配置。
本文提出了一种利用多旋翼无人机跟踪移动地面车辆并着陆的自主系统。详细讨论了该系统的技术开发。包括传感器选择与集成、目标检测算法与实现、无人机数学模型和飞行控制器设计。该系统利用近红外摄像机,即使在夜间或低照度下也能检测到标记,无人机机载处理器频率高达 18 Hz。整个系统首先在 MATLAB 中仿真,然后应用于实际无人机。小型四旋翼无人机在移动的小型卡车上自主着陆的成功飞行试验表明,该设计有效且适用于实际应用。提出的视觉激光目标跟踪性能在静态标记下实现了 99.2% 的成功率,在移动标记下实现了 94.4% 的成功率。
PS2 望远镜是为哈莱阿卡拉的全景巡天望远镜和快速反应系统 (Pan-STARRS) 建造的一系列广角望远镜中的第二架。PS2 的设计基于从 PS1 吸取的经验教训逐步发展,但这些变化应该会显著改善图像质量、在有风条件下的跟踪性能并减少散射光。这架望远镜的光学元件除了涂层外都已完成,望远镜结构本身的制造也正在顺利完成并于今年年底 (2012 年) 现场安装。两架望远镜之间最显著的差异包括:副镜支撑的变化、光学抛光的改进、光学涂层的变化以提高吞吐量并减少重影、镜室内热源的去除、主镜图形控制系统的扩展、挡板设计的改变以及改进的电缆缠绕设计。本文对每一项设计变化进行了描述,并讨论了进行这些变化的动机。