固定翼无人机着舰引导律和评估系统设计

发布时间：2020-07-30 19:13

【摘要】：远程的、高精度的固定翼无人战斗机与航母的搭配将会对未来海战产生革命性的影响。因此,本文主要研究针对固定翼无人战斗机的全自动着舰引导系统设计以及相应评估系统的设计和研究问题。首先,建立了某型无人机的进场运动模型。根据美军军标,搭建航母相关模型和舰尾流相关模型。在此基础上,以无人机的线性小扰动数学模型为被控对象,参照F/A-18A的全自动着舰控制回路构型,构建了包含自动驾驶仪和进场动力补偿装置的无人机飞控系统。其次,分析了对舰载机的传统基线评估方法进行简要介绍并分析其不足之处。借鉴统计学中的偏最小二乘方法并将其应用与着舰评估系统中。对大量无人机着舰在不同流场下的飞行姿态数据进行统计,采用划分训练集和测试集的方法进行了有效验证,并编写相应评估软件以进行实时评估。研究无人机着舰引导的全流程并设计了纵向引导律。考虑到无人机在着舰过程中面对复杂环境抗扰性不足,分别针对雄鸡尾流设计了高度变化率前馈控制指令,针对甲板运动设计响应的预报及补偿装置,并引入自动着舰控制系统进行数值仿真已考察控制系统的性能。最后,根据仿真落点推算公式及基于偏最小二乘法的评估软件的预测,分析得出已有的自动着舰系统仍不能保证纵向落点的小范围波动。因此,基于粒子群算法的基本原理,设计了基于指令响应特性和飞行姿态稳定性的个体评价函数,并对整个自动着舰控制系统进行参数寻优,并通过仿真验证新控制参数集的合理性。
【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：V279;V249
【图文】：

航母舰载机,体系,航空母舰

等方面成为着越来越重要的角色[1][2]。自从航空母舰问世以来击能力和出其不意的作战手段，世界各国军事学家都将海上二战中，各国航母纷纷亮相。在二战结束后，美苏冷战、伊参与的海上作战模式进行充分的发挥，可见航母及相关舰载放异彩，更发展成为战略和国防实力的重要表现。航空母舰其他战斗舰体庞大，因此其在航空、航海和陆地战争中的打作战任务，航空母舰还能够辅助国家进行物资的运送、人员等。对于任何国家，航空母舰的自主研发都能提升其综合的全球局势下，包括中国，美国，俄罗斯等大国在内的十、制空能力和打击力等方面而言，美国都是其中的佼佼者。舰，具有 F/A-18E/F 大黄蜂舰载机，可以完成全天候作战指大国”；俄罗斯、中国、英国、法国和意大利也同样拥有航，也能在某些方面完成自主研发和科技创新，但是从航母战美国具有较大差距；而其他也拥有航空母舰的国家，在航母未充分发挥其自主研发能力的阶段[3][4]。

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第 1 章绪论段，对于我国航空母舰体系的发展具有决定性作用。分析和评估方法也应该进行充分的探讨与研究。领域研究现状人机发展现状斗中的首次亮相发生在海湾战争时期，蒂尔型无人机。在通信技术、飞行器遥控设备以及高新电子技术的发侦察机驾驶员的安全，计划选择无人操控的机型来实

无人作战飞机

图 1.3 X-47B无人作战飞机机全自动着舰现状的降落问题研究随着许多年的发展，其技术正在不断进步，应精度作战任务也变得越来越受国内外相关人员的重视。随着战域的打击任务也逐渐超过了陆地和航海领域的打击任务。但对环境下的起飞与降落仍然是两个最需要研究的过程，而自主着是成为所有无人机研究的焦点。全自动着舰技术是先应用无人行环境分析，再通过无人机的控制与导航系统进行着舰情况规机完成着舰。系统的研发为无人机顺利完成任务返航提供了重要保障。在 193表实现对着陆的引导控制，而现在随着科技的发展，对我们提甲板面积与陆地降落点相比更为有限，同时航母在海面上存在存在更多的干扰气流场，因此无人机着舰系统是一个要求很高制系统。1950 年以前，普遍是有人机完成任务的情况下，通过

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