精确空投翼伞测控系统的地面基站研究

发布时间：2017-11-10 02:14

本文关键词：精确空投翼伞测控系统的地面基站研究

【摘要】：可控翼伞因其落点精确、机动好等特性,在军事、航空航天等领域有着广泛的应用前景。一套功能完善、性能稳定的翼伞测控系统有利于精确空投技术研究的开展。然而,目前国内对于精确空投翼伞测控系统的研究还不够成熟,远不能满足实际需求,而地面基站是整个翼伞测控系统的指挥中心,因此建立有效稳定的地面基站对空投系统的研究无疑具有重要作用。本文针对精确空投翼伞测控系统地面基站进行研究。首先根据翼伞六自由度模型和基本运动特性,构建了一个适于航迹规划的质点简化稳态模型,在此基础上利用最优控制算法,分别采用时间最优控制、能量最优控制以及相应改进控制算法对翼伞空投控制技术进行比较研究。对比在不同的高度下,各控制方法的优缺点及适用性,为翼伞投放规划合理归航轨迹。然后根据课题要求,基站软件分别设计了通讯模块、可视化模块和数据综合分析模块,通讯模块主要实现与伞载系统的数据交互功能,而翼伞参数的显示主要通过可视化模块实现,此外数据综合分析模块主要完成对基站采集参数的时域统计、频域分析、3D轨迹显示以及数据库管理等相关操作。最后对基站“遥控”功能进行研究,分别讨论手动、自动模式的实现。通过对翼伞模型的研究,找到合理的线性化方式,在此基础上提出了一种航迹跟踪PID控制器以实现自动控制翼伞对参考航迹的实时跟踪功能,为将来对翼伞控制的进一步研究提供了理论基础。本文设计的地面基站系统软件在.NET框架下实现,各功能模块使用多线程设计以提高系统的实时性。通过仿真或者地面试验,本文设计的精确空投翼伞测控系统地面基站能够实现对翼伞“遥测”、“遥控”等相关功能,功能齐全,实时性良好,系统运行稳定,满足客户需求。
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V249

【参考文献】

中国期刊全文数据库前10条

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