关键词 路径规划,粒子群优化,广义 PSO,光学避障,无人机,无人机编队。摘要 本文研究了多旋翼无人机(UAV)在编队形状中协作检查周围表面的路径规划技术问题。我们首先将问题描述为在复杂空间中规划编队质心路径的联合目标成本。然后提出了一种路径规划算法,称为广义粒子群优化算法,用于在避开障碍物并确保飞行任务要求的同时构建最佳的可飞行路径。然后结合路径开发方案为每架无人机生成相关路径以保持其在编队配置中的位置。进行了仿真、比较和实验以验证所提出的方法。结果表明,使用 GEPSO 的路径规划算法是可行的。缩写
摘要:近年来,人们对自然通风解决方案的兴趣日益浓厚,将其作为实现可持续和节能建筑设计的一种手段。风捕器是一种古老的中东建筑元素,现已成为现代建筑中可行的被动冷却装置,从而提高了室内空气质量,减少了对机械通风系统的依赖。据推测,集成上翼墙 (UWW) 可以通过优化风捕获、空气循环和热调节来增强风捕器的有效性。因此,本研究旨在探索将双面风捕器与 UWW 结合起来的影响,特别强调 UWW 角度对建筑空间内通风性能的影响。为了实现这一目标,进行了一系列数值模拟,以评估风捕器和翼墙配置在不同 UWW 角度和不同风速条件下的协同作用。作为研究方法的第一步,通过比较数值结果和实验数据来验证 CFD 模型。研究结果表明这些方法之间具有良好的一致性。在下一阶段,对不同 UWW 角度(范围从 0 ◦ 到 90 ◦)的捕风器进行了严格评估。结果表明,30 ◦ 角的配置在关键通风参数(包括气流速率、换气率和空气平均年龄)方面表现出最佳性能。最后,对选定的配置在不同风速条件下进行了评估,结果证实即使在低风速条件下,捕风器也能提供符合标准要求的通风水平。
摘要:ACFA 2020(柔性飞机主动控制)是欧盟委员会第七研究框架计划资助的合作研究项目。该项目涉及 2020 年飞机配置(如翼身融合 (BWB) 飞机)的创新主动控制概念。ACFA 的主要目标是设计一种新型超高效 450 座 BWB 型飞机,以及为此类飞机提供强大的自适应多通道控制架构。新设计的控制器的目标是雄心勃勃地改善乘坐舒适度和操控品质,以及减轻 BWB 型飞机的负荷。根据实现的负荷减少,可以调整 450 座飞机的结构尺寸,以实现雄心勃勃的减重目标,从而进一步提高燃油效率。主动控制要求分别影响控制面和整体飞机设计的设计过程。因此,传统的飞机设计流程必须适应新的要求。本文描述的飞机设计框架已在 ACFA BWB 飞机的开发中证明了其效率。在一年的时间内,在多个领域要求的约束下开发了机身。本文介绍了 BWB 飞机设计活动的过程和结果,为详细概念分析以及多输入多输出控制架构的研究奠定了基础。
扑翼飞行器(flapping Wing Aircraft,简称FWA)是一种折叠机翼的飞行器,通过模仿昆虫、鸟类或蝙蝠等折叠机翼上下扇动来产生升力和推力的飞行器。近年来,仿生扑翼飞行器的研究日益增多,提出了多种结构形式的扑翼飞行器。扑翼飞行器飞行环境与鸟类或大型昆虫相似,如低雷诺数的类流体动力学和非定常气动动力学[1,2]。飞行过程中,扑翼生物的运动学模型通常具有颤振、摆动、扭转和伸展4个自由度[3]。Thielicke[4]研究了不同弯度和厚度的鸟类臂翼和手翼在慢速飞行过程中的气动特性。传统的仿生扑翼飞行器运动学模型只考虑颤振和扭转2个自由度。本文在传统四自由度折叠机翼运动学模型基础上,增加了平面内折叠和非平面折叠两个自由度,采用拟常数模型与考虑洗边效应的初始理论相结合的四自由度运动学模型气动建模方法,通过多刚体有限元法建立纵向动力学模型,采用Floquet-Lyapunov方法分析开环纵向稳定性,采用鲁棒变增益控制方法分析闭环纵向稳定性。
旋翼飞机为探索外星环境提供了独特的功能。与诸如漫游者之类的勘探工具相比,旋翼船能够越来越快地到达感兴趣的目的地。此外,它们只需要合适的起飞和降落区,并且可以飞越由于障碍物或粗糙地形而可能无法遍历流浪者可能无法穿越的地形。这些优势激发了火星的创造任务,该任务涉及第一个飞行火星的旋翼飞机[1]。这项任务的成功继续激励未来的任务,例如可能使用直升机来返回火星样本[2]。设计一种在火星氛围环境中运行的首个旋翼飞机,需要进行设计,开发和操作的独特工具。在开发的工具中是Helicat-darts(简单地称为简洁的Helicat),用于旋转动力学建模和仿真。此仿真工具是指导,导航和控制(GNC)算法和软件开发的测试床,并作为分析飞行性能和动态的工具。Helicat在Ingenuity任务的整个生命周期中都使用,包括以下内容:
(未通过同行评审认证)是作者/资助者。保留所有权利。未经许可就不允许重复使用。此预印本版的版权持有人于2024年4月1日发布。 https://doi.org/10.1101/2024.03.28.585318 doi:Biorxiv Preprint
所有类型航空的进步都依赖于为飞行员提供足够的信息,使他或她能够安全控制飞机并将其导航到目的地。自 1903 年起,速度、航程、高度和多功能性的每一次进步都必须有相应的仪器,以使机组人员能够最大限度地发挥飞机的潜力。一开始,即 1903 年的莱特“飞行者”,仪器很简陋,仅包括一个测量空速的风速计、一个秒表和一个发动机转速计数器。也许系在飞行员前方鸭翼结构上的一根绳子也可以归类为一种仪器,用于指示飞机相对于气流的姿态。有限的仪器是重于空气的动力飞行第一个十年的飞机的一个特点。然而,战时飞行的需求加速了仪器的发展,1918 年,典型的驾驶舱将配备空速指示器、高度计、倾角计、燃油压力表、油压指示器、转速指示器、指南针和时钟。直到 20 世纪 20 年代末,才有仪器可供飞行员在云层中飞行或地平线模糊时保持姿态和航向。在 20 世纪 30 年代和 40 年代,“盲飞”仪器取得了长足的进步。20 世纪 50 年代出现了“指挥仪”式姿态指示器,60 年代出现了越来越多的机电仪器。到 1970 年,固体 -
1 CNR,INSERM,BIOSIT UAR 3480,US-S018,RENNES UNIXPY,F-35000 RENNES,法国; kathy_yaacoub@hotmail.com(k.y。); ulrich.jarry@univ-rennes.fr(U.J.)2 Inserm,OSS(OSS(OSSESESION WESERASION SIGNAMENG TOMPENGENT),UMR-S1242,CLCC EUGYUGèMarquis,Rennes University,F-35000,法国Rennes,F-35000; remy.pedeux@univ-rennes1.fr 3 CNRS,ICOA,UMR 7311,ErléansUniversity,F-45067 ENSE ENS,法国; pierre.lafite@univ-orleans.fr(P.L.); samia.aci@cnrs-orleans.fr(s.a.-s.); pascal.bonnet@univ-orleans.fr(p.b.); Richard.daniellou@agroparisech.fr(R.D.)*通信:thierry.guillaude@univ-rennes1.fr或tguillaude@kineta.us.us†现在的地址:Cosmétology,Agroparistech,Agroparistech,10 Rue Onard de vinci,F-45100 Erl f-45100 Erlerléples,法国法国。•目前的地址:Inrae,Agroparistech,Umr Micalis,Paris-Saclay University,F-78350 Jouy-en-Josas,法国。
© 作者 2024。开放存取 本文根据知识共享署名 4.0 国际许可协议进行授权,允许以任何媒体或格式使用、共享、改编、分发和复制,只要您给予原作者和来源适当的信任,提供知识共享许可协议的链接,并指明是否做出了更改。 本文中的图片或其他第三方资料包含在文章的知识共享许可协议中,除非资料的致谢中另有说明。 如果资料未包含在文章的知识共享许可协议中,且您的预期用途不被法定规定允许或超出了允许的用途,则需要直接从版权所有者处获得许可。 要查看此许可证的副本,请访问 http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ 。知识共享公共领域贡献豁免(http://creativeco mmons.org/publicdomain/zero/1.0/)适用于本文中提供的数据,除非数据来源中另有说明。