2 地理空间研究中心(NZ)有限公司,新西兰 1.简介 无人驾驶飞行器 (UAV) 是载人飞机和卫星的可行替代品,可用于各种应用,包括环境监测、农业和测量。与传统方法相比,它们具有更高的精度和更低的运营成本。自动驾驶系统对无人机系统的成功至关重要,该系统可以在没有人类飞行员的情况下让飞行器保持在空中并处于控制之中。无人机自动驾驶系统的开发是一个正在深入研究的领域。使用无人机软件飞行动力学模型在虚拟(软件)环境中测试自动驾驶系统的能力对于开发具有重要意义。可靠的无人机模拟过程可以适用于不同的飞机,这将为开发自动驾驶系统提供一个平台,减少对昂贵的现场试验的依赖。在许多情况下,在虚拟环境中测试新开发的自动驾驶系统是保证绝对安全的唯一方法。此外,该模型将在受控飞行环境中实现更好的测试重复性。飞行动力学的数值建模在航空航天工业中有着悠久的历史,并用于所有现代飞机和卫星的开发。飞行动力学模型是所提议的飞行器(在本例中为 UAV)预期的稳态性能和动态响应的数学表示(dcb.larc.nasa.gov/Introduction/ models.html)。飞行动力学模型的用途多种多样。商业、军事、政府组织和学术部门使用飞行模型来完成其特定任务(Chavez 等人2001)。示例应用包括控制算法测试、初步设计的稳定性和飞行特性评估、机载嵌入式自动驾驶系统和机载惯性导航系统 (INS)。在无人机和自动驾驶系统的开发中,用于飞行模拟的飞行动力学模型允许在计算机上进行快速和安全的测试。但是,从第一原理开发的软件模型的准确性未知。为了使这种模型真正发挥作用,其开发过程必须包括实施、验证和确认。本章介绍了开发过程每个阶段的方法。
空军测试中心概况 80 多年来,爱德华兹空军基地(空军测试中心 (AFTC) 所在地)是地球上见证飞行重大里程碑最多的基地。爱德华兹空军基地占地近 301,000 英亩,位于莫哈维沙漠,毗邻北美最大的干湖床——罗杰斯干湖。AFTC 协助空军的总体任务,通过航空航天力量保卫美国并保护其利益,确保现役和未来飞行员在危险情况下作战时拥有经过验证的装备和战斗就绪的武器系统。AFTC 是空军物资司令部卓越中心,为美国及其盟国研究、开发和测试与评估航空航天系统。为了支持测试,AFTC 运营爱德华兹飞行测试靶场,该靶场由 20,000 平方英里的空域组成,包括三个超音速走廊和四个飞机旋转区。除了飞行测试能力外,爱德华兹还拥有一系列地面测试设施。其中一个设施是巨大的贝尼菲尔德消声设施,它可以在模拟飞行环境中对全集成航空电子设备进行全面测试,包括电子威胁和计算机软件检查。 AFTC 正在招聘顶尖工程师来测试世界上最先进的技术。以具有竞争力的绩效工资、招聘奖金和许多其他福利作为联邦雇员,测试未来! 职位名称 光电系统飞行测试工程师 职位描述 光电系统飞行测试工程师负责测试尖端的先进光电、红外和激光系统以及定向能技术。如果被录用,申请人将加入位于加利福尼亚州爱德华兹空军基地的空军测试中心 (AFTC) 的文职劳动力队伍。为 AFTC 工作的工程师目前正在参与测试空军的各种飞机和系统。目前正在测试的飞机包括 F-16 猎鹰、F-22 猛禽、F-35 闪电 II、B-52 同温层堡垒、B-1 枪骑兵、B-2 幽灵、C-130 大力神、C-17 环球霸王 III、RQ-4 全球鹰无人机系统等。目前正在测试的电光系统包括 SNIPER 和 LITENING 先进瞄准吊舱、ROVER 便携式视频下行链路系统、F-35 电光瞄准系统 (EOTS)
此呼叫解决了对地面研究平台的需求,这些平台复制了未来的探索太空飞行任务,正如NASA HRP人为因素行为绩效元素或HFBP的持续研究所强调的那样。需要进行研究以表征和减轻相对于未来的月球任务和火星任务的个人和团队行为健康以及绩效成果;因此,需要准确反映未来太空飞行方案的平台(即类似物)。提案为解决长期空间任务的独特挑战的模拟环境的开发,适应和/或操作而建立创新的方法。研究重点未来的任务将超出当前的LEO能力,要求机组人员面临延长的禁闭时间,并且由于这些预期任务的地球距离距离地球距离很大,因此在船员自治方面的极端环境暴露。取决于目标任务(例如月球长,火星)和研究目标,当前和/或将来的类似物将需要增强或修改以准确模拟这些特定任务条件的范围。这种招标的主要目的是培养提出新颖和相关的模拟设施的研究,或者对现有的设施进行修改,以模拟长期Lunar和Mars任务的独特挑战。这涵盖了对真实空间任务的环境,操作和心理忠诚,重点是解决人类的行为健康和绩效风险。新的模拟研究设施的发展可能构成实际和财务限制。对问题的描述与行为健康和以性能为中心的空间探索研究的最前沿相结合,需要一致的努力来确保这些环境准确模拟NASA设计参考任务中概述的特定特定特定特征(DRM)。 这需要对每种任务类型的独特需求进行准确的了解,并承诺促进模拟设施的能力准确地反映这些要求。 目标是增加研究平台,模拟和设施,以加快技术,策略和对策的开发,测试和验证。 这可能是一种更实用的方法,可以识别和/或修改与太空飞行环境共享一个或多个特征的现有研究平台或设施,例如孤立,约束和极端平台(ICE)或一个孤立的,隔离的,受限制的和受控的平台(ICC)。 某些模拟特征的增强可以加快研究进步,关键任务技术的验证,运营策略以及长期太空任务的人类绩效对策。 此外,确保足够的资金和机构支持对于太空飞行模拟研究的进步和可访问性至关重要,强调了统一承诺,以提高模拟研究平台的忠诚度,可访问性和有效性。 提议者被鼓励考虑不仅与设施改进有关的增强功能,而且要考虑整个研究任务的实施。对问题的描述与行为健康和以性能为中心的空间探索研究的最前沿相结合,需要一致的努力来确保这些环境准确模拟NASA设计参考任务中概述的特定特定特定特征(DRM)。这需要对每种任务类型的独特需求进行准确的了解,并承诺促进模拟设施的能力准确地反映这些要求。目标是增加研究平台,模拟和设施,以加快技术,策略和对策的开发,测试和验证。这可能是一种更实用的方法,可以识别和/或修改与太空飞行环境共享一个或多个特征的现有研究平台或设施,例如孤立,约束和极端平台(ICE)或一个孤立的,隔离的,受限制的和受控的平台(ICC)。某些模拟特征的增强可以加快研究进步,关键任务技术的验证,运营策略以及长期太空任务的人类绩效对策。此外,确保足够的资金和机构支持对于太空飞行模拟研究的进步和可访问性至关重要,强调了统一承诺,以提高模拟研究平台的忠诚度,可访问性和有效性。提议者被鼓励考虑不仅与设施改进有关的增强功能,而且要考虑整个研究任务的实施。研究感兴趣的领域目标模拟任务和设施设计:该提案范围应围绕模拟环境的开发和/或增强,这将有助于减轻与个人和团队行为健康和绩效相关的风险所需的研究。可以考虑与技术开发人员,跨学科研究团队以及学术或行业合作伙伴的合作,以汇总专业知识和资源。建议应描述使用资金的使用将如何帮助开发或修改其模拟/设施和基础设施,以解决人类研究路线图中概述的HFBP目标平台/风险的一个或多个。方法还可以解决增强其模拟或目标误差,模拟基础设施设计,场景发展或技术集成进行研究或测试的努力。