小型无人直升机前飞段飞行控制技术研究

发布时间：2017-12-13 09:06

  本文关键词：小型无人直升机前飞段飞行控制技术研究

  更多相关文章： 无人直升机 前飞段 对象分析 控制律 自主航线模块

【摘要】：无人直升机具有独特的飞行能力,既能实现视距内悬停和低速飞行,又能进行超视距飞行,具有重要的军事和民用价值。前飞段是无人直升机超视距飞行的基础,其控制效果直接影响了超视距飞行的稳定性和安全性。本文以中国直升机设计研究所的U8E无人直升机为研究对象,从飞行特性分析、飞行控制律设计、功能模块实现、自主航线模块规划等角度研究和验证了样例无人直升机前飞段的相关控制技术。鉴于无人直升机的高阶、强耦合、非线性等动力学特点,本文首先从固定翼飞机前飞与直升机前飞的飞行特性异同以及直升机悬停与前飞的飞行特性差异等两个角度分析了无人直升机前飞段在稳定性、耦合性和操控性等方面的特殊性,并据此制定了样例无人直升机前飞段飞行控制技术的研究方案和技术路线。其次,根据样例无人直升机前飞段控制的飞行功能和性能需求,优化设计了以平面运动和垂向运动为核心的飞行模态以及四通道的内/外回路控制律,实现了前飞段的功能模块和自主航线飞行功能;重点研究了样例无人直升机协调转弯的固定转弯半径和固定偏航角速率的两种方案以及自主航线与任务飞行的技术融合;解决了样例无人直升机前飞抗侧风的安全性以及前飞回收过程中的纵向位置控制精度问题。最后,在MATLAB环境下的M语言非实时仿真、Windows平台下的等效仿真和半物理仿真等三套系统下对论文中所涉及的诸多研究内容进行了详尽的测试和验证;同时本文的部分研究成果在U8E无人直升机的平原地区和海拔1500米高原地区的多架次多科目的科研试飞中也得到有效验证。综合测试表明,论文针对无人直升机前飞段而设计和实现的飞行控制律、飞行模态、功能模块以及自主航线等内容正确、可靠、有效,较好的完成课题研究的目标和内容。
【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】：V279;V249.1

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 周建民;康永;刘蔚;;无人机导航技术应用与发展趋势[J];中国电子科学研究院学报;2015年03期

2 卞威;马虎;;军用无人直升机发展现状及运用研究进展[J];长沙航空职业技术学院学报;2014年04期

3 孙伟;姚勇;周富民;肖武军;;直升机操纵系统技术浅析[J];中国科技信息;2014年22期

4 王国才;;直升机协调转弯机理分析及控制律设计[J];直升机技术;2013年01期

5 姚奕;聂永芳;冯林平;;美国MQ-8B火力侦察兵无人机系统[J];飞航导弹;2012年11期

6 陈少春;魏国福;;从巴黎航展看世界无人机技术发展[J];飞航导弹;2011年09期

7 邢小军;闫建国;;直升机全包线协调转弯控制律设计及仿真[J];飞行力学;2011年01期

8 咸玉国;;无人机时代的喜与忧[J];国防科技;2010年04期

9 李浩;;特立独行的“坎姆考普特”——奥地利S-100新型无人直升机[J];环球军事;2009年14期

10 曾丽兰;王道波;郭才根;黄向华;;无人驾驶直升机飞行控制技术综述[J];控制与决策;2006年04期

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 徐凯铭;无人直升机悬停状态位置及航向控制技术研究[D];南京航空航天大学;2015年

2 尹亮亮;无人直升机飞行控制若干关键技术研究[D];南京航空航天大学;2012年

3 张登建;无人直升机飞行仿真系统软件设计与开发[D];南京航空航天大学;2012年

4 宋于波;基于FlightLab的无人直升机建模与仿真技术研究[D];南京航空航天大学;2011年

5 周立冬;无人直升机前飞状态飞行控制律设计技术研究[D];南京航空航天大学;2011年

，

本文编号：1284565