摘要:本文介绍了一种根据飞行记录的传感器数据估计大气扰动引起的全局结构载荷的方法。所提出的方法基于用扰动动力学增强动态、灵活的飞机模型。推导出此增强模型的状态观测器,即卡尔曼-布西滤波器。传感器数据通过观测器处理,从而能够估计飞机遇到的大气扰动。随后,这些估计的扰动用于估计全局飞机载荷。为了评估载荷估计结果,应用了等效损伤载荷的概念。它将全局载荷与其对飞机结构疲劳的影响联系起来。为了验证所提出的工具链,模拟了认证中的设计场景,即离散阵风和连续湍流遭遇,以模拟真实的运行数据。收集的数据用于将得到的估计载荷与模拟载荷与等效损伤载荷进行比较。
文丘里流量计,使用强力风扇吹风。它是机械和航空航天工程实验室研究全尺寸或缩小版汽车或飞机模型周围气流行为的典型设备。因此,它在空气动力学设计中起着至关重要的作用,节省了实时操作过程中因故障而产生的成本和时间。实验室使用中小型风洞进行实验和研究。虽然与商用风洞相比,这些风洞的规模相对较小,但满足其准确和精确的设计和制造规格是一项相当艰巨的任务。本文回顾了与此类低亚音速开路风洞的设计、制造和测试方面相关的几项先前研究。它侧重于各种风洞组件的设计方面,例如测试段、收缩锥、扩散器、驱动系统和沉降室。它还揭示了用于制造这些风洞的材料。还简要讨论了实验测试和 CFD 模拟的结果。
私人喷气机的所有权信息是从媒体报告和照片以及尾部数字等公共来源获得的。然后使用尾部数来确定飞机模型和在12个月内飞行的小时;各种来源都用于跟踪私人喷气运动运动,包括Jetspy 4,Flightradar24 5和Cirium 6。为了计算排放,根据美国能源信息管理局的说法,平面模型的加仑每小时每小时乘以9.75,二氧化碳排放量的二氧化碳排放系数每加仑的喷气燃料2。7然后将数字乘以每喷射的小时数,以在12个月内给出总排放。尽管本节中的所有其他数字均为CO 2 E,但IPCC确定:‘N 2 O和CH 4的发射因子必须被认为是高度不确定的。但是,由于后一种污染物对整体库存的总排放量不大,因此这不是一个非常关注的问题'8,因此没有尝试适应相当于CO 2的情况。
本文介绍了自适应控制方法在将自主固定翼飞机回收到航空母舰上的应用。所用的控制结构是模型参考自适应控制,在俯仰、滚转、偏航和空速轴上实施,以提供飞机的 6 个自由度控制。控制系统是为 NAVAIR ExJet 飞机模型开发的。控制器的结构包括一阶线性模型跟随器和自适应批评控制器。自适应用于增强自适应批评控制器产生的命令信号,使用以下方法:自适应偏差校正器、最佳控制修改和局部线性模型补偿。基于状态空间模型的逆控制器生成控制效应器命令。控制系统参考输入是旋转速率和空速,提供外环控制器来引导飞机到达着陆点。控制系统设计是通过使用基于标称误差、时间延迟裕度和着陆精度的指标来实现的。在标称、效应器故障和控制系统建模错误条件下评估控制系统。定义的控制系统能够在标称、故障和建模错误条件下提供所需的控制。
摘要 — 近期飞行器使用量的增加引发了人们对自主操作安全性和可靠性的担忧。人们越来越需要方法来监控这些飞机的状态并向安全飞行员或自动驾驶仪报告任何故障和异常以应对紧急情况。在本文中,我们提出了一种使用递归最小二乘法实时检测飞机行为异常的方法。该方法在线建模相关输入输出对之间的关系,并使用该模型检测异常。结果是一种易于部署的异常检测方法,它不假设特定的飞机模型,并且可以检测各种自主飞机中的多种类型的故障和异常。对该方法的实验表明准确率为 88 。23%,召回率为 88 。23% 和 86 。超过 22 次飞行测试的准确率为 36%。另一项贡献是为自动驾驶飞机提供了一个新的故障检测开放数据集,其中包含 22 次固定翼飞行的完整数据和地面实况,其中包括 8 种不同类型的飞行中执行器故障,以帮助未来飞机故障检测研究。
摘要 — 风洞是一种管状装置,其横截面逐渐变化,就像文丘里流量计一样,并具有使用强力风扇吹风的功能。它是机械和航空航天工程实验室研究全尺寸或缩小版汽车或飞机模型周围气流行为的典型设备。因此,它在空气动力学设计中起着至关重要的作用,节省了实时运行过程中因故障而产生的成本和时间。实验室使用中小型风洞进行实验和研究。虽然与商用风洞相比,这些风洞的尺寸相对较小,但满足其准确和精确的设计和制造规范是一项相当艰巨的任务。本文回顾了与此类低亚音速开路风洞的设计、制造和测试方面相关的几项先前研究。它侧重于各种风洞组件的设计方面,例如测试段、收缩锥、扩散器、驱动系统和沉降室。文中还介绍了制造该器件所用的材料。文中还简要讨论了实验测试和 CFD 模拟的结果。
摘要:本文将新颖的 LPV(线性参数变化)模型和 MPC(模型预测控制)方法应用于电动垂直起降飞机的倾斜过渡过程,该飞机具有六个分布式电动旋翼和固定翼,用于平飞,其中两个旋翼可倾斜以在从悬停到稳态平飞的倾斜过渡期间产生可变推力矢量,其余四个旋翼不能倾斜。在平飞过程中,固定翼引起的气动升力保持飞行高度。基于由倾转旋翼角位置和故障旋翼速度预定的标称倾斜轨迹,通过沿倾斜轨迹线性化非线性 eVTOL 飞机模型,基于显著减少的线性时不变模型数量构建了离散时间 LPV 模型,其中倾转旋翼角度和故障旋翼速度可以实时测量。提出了一种基于σ移位H 2 范数的LPV建模误差评估方法,并设计了具有动态参考补偿的自适应模型预测控制器。仿真研究表明,基于转子故障倾斜过渡LPV模型的自适应MPC策略是成功的。
军用飞机武器系统的气动伺服弹性飞行控制系统设计的目的主要是优化给定控制律的前向路径和反馈结构。控制律参数(如增益、相位超前滤波器和陷波滤波器)涵盖了所有设想的飞机配置的全飞行包线中的所有条件,这些飞机配置携带外部导弹、外挂物、炸弹,所有可能的对称和非对称组合。在优化过程中得出的控制律增益和相位超前滤波器被认为与马赫数和飞行高度有关,而结构滤波器(即陷波滤波器)可能是所有飞行条件和大量外部外挂物配置组的变量或常数。描述了飞行控制系统开发的设计策略和程序,其中包括飞行动力学耦合系统的建模、代表性选定外部外挂物的结构动力学、执行器和传感器以及数字飞行控制系统的影响。展示了不同的示例,记录了设计过程。 FCS 陷波滤波器的设计基于飞机模型,该模型描述了耦合飞行动力学、飞行控制动力学以及在代表性外部存储配置的地面和飞行结构耦合测试中测得的结构动态行为。本文
从 2019 年开始,航空公司飞行员将被要求在飞行模拟器中进行完全失速恢复训练。从历史上看,训练模拟器不需要在其正常飞行包线之外的条件下提供训练。通常需要实施失速后飞机模型来模拟失速点后的飞机响应。此外,运动提示需要充分代表这种响应,以确保在模拟器训练中学习的技能可直接用于实际飞行。本文概述了 NASA 艾姆斯研究中心进行的六个模拟器实验,旨在开发商业运输模拟器失速恢复训练的运动提示策略。其中一项实验验证了 D 级认证全飞行模拟器上失速恢复训练的增强运动提示策略。这项研究表明,增强的运动会导致失速机动中的最大滚转角降低、恢复中的最小载荷系数降低、失速恢复中的二次摇杆数量减少以及恢复中的最大空速降低。这些结果表明,对传统商业运输模拟器的运动逻辑进行相对较小的改进可以显著提高飞行员在模拟失速恢复中的表现,并可能改善失速恢复训练。
本文介绍了使用基于 GPS 技术的飞机自动着陆系统。GBAS(地面增强系统)系统由地面和飞机子系统组成。它使用 GPS 信号确定 3D 空间中的位置,比现有的 ILS 着陆系统具有更多优势,在不久的将来,ILS 着陆系统将被完全取代。本文概述了这些优势。特别强调的是,飞机在进近和着陆阶段可以沿着灵活的曲线轨迹进行引导。这一事实表明,飞机可以在更大的角度下着陆,并避开机场周围区域的障碍物,减少人口稠密地区的噪音等。在交通方面,GBAS 正在增加机场的容量,并支持单位时间内更多的飞机着陆。随着 GPS 技术的发展和坐标测量精度的提高,以及使用作为 GBAS 基础的差分 GPS,实现了满足着陆规定要求的精度。本文介绍了用于 Matlab/SIMULINK 着陆过程仿真的飞机模型和着陆制导系统模型。建模方法和仿真是开发着陆算法、评估系统性能以及评估风和传感器测量误差等各种障碍的影响的良好方法。