小型推力变向无人机控制技术实现
发布时间：2021-08-23 10:05
随着信息技术和现代装备的发展以及新时代国家安全战略的概念逐步成型,研究一种能够满足导弹靶试的高机动,精确轨迹控制中高速无人机飞行平台已经变为紧迫需求。推力变向技术对小型无人机在提高上述性能方面具有重要作用。本文就是以此为工程背景,对小型推力变向无人机控制技术实现进行了研究。首先调查研究了无人机飞行控制发展状况以及推力变向技术应用在无人机的可行性,提出了推力变向机构的设计方案以及小型推力变向无人机飞行控制工程实现的新设计方案。在研究了控制原理的基础上,对该无人机进行了受力分析,并建立了小型推力变向无人机的全量数学模型。在研究了该数学模型的特性基础上,进行了耦合性,稳定性,机动性分析。针对该无人机的控制特点和难点,提出了推力变向机构与气动舵混合控制的控制策略,分别设计了姿态控制回路和轨迹控制回路。就该无人机的工程实现方面,考虑到其更好的维护与升级,在硬件设计实现方面应用了模块化的设计思想,分别设计了飞行控制模块,状态信号采集模块,控制输出模块以及通信链路模块等。在飞行控制软件实现方面同样设计了模块化的软件程序,方便了升级与维护。除此之外,为了飞行控制系统的完整性,设计了配套地面测控系统,包...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：114 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
美国猎人无人机中高空长航时无人机系统的发展
图 1.1 美国猎人无人机长航时无人机系统的发展。上个世纪九十年代美国启动了其称为“蒂尔在以中高空长航时著称的捕食者（Predator）无人机在波黑和科索沃战中、法国、以色列为代表的国家开始发展中高空长航时无人机[8]。虽然这国展开，但此无人机中高空、长航时、全天候、大纵深的特点，足以成飞跃。随后，多国开始发展此类机型，代表的有美国的全球鹰（GlobaDark Star），法国的撒若海尔（Sarohale），以色列的赫尔姆斯（Hermes），苍高空长航时捕食者为例，其飞行高度可达七千多米，最大飞行速度可达标上空只留时间可达二十四小时，最大续航时间可达六十小时。此外，外设备和合成孔径雷达等设备用于执行全天候的侦察任务。在作战方面现。上世纪九十年代的科索沃战争中，捕食者就出动五十架次之多，在劳。如图 1.2 为美国的捕食者无人机。
小型推力变向无人机控制技术实现200 是战术性无人机，如图 1.3 所示，其设计的初衷是为陆控，目标定位的功能。其满负荷连续可执行七十二小时，其体积小，重量轻，战场运输方便，每三架次 C-130 的运在战区。在伊拉克战场，影子无人机已经累计作战飞行五[10]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]球面收敛二元喷管出口三角形锯齿对气动和红外特性的影响[J]. 征建生,张靖周,单勇,季靖远. 航空动力学报. 2017(06)
[2]无人机技术研究现状和发展趋势[J]. 曹志伟. 民营科技. 2017(04)
[3]无人飞行系统及其发展意义[J]. 王养柱. 机器人产业. 2017(01)
[4]飞翼布局无人机二阶滑模姿态跟踪鲁棒控制[J]. 谭健,周洲,祝小平,许晓平. 西北工业大学学报. 2015(02)
[5]无人机飞控系统设计及基于RTX/Windows的实时仿真[J]. 严军辉,贾秋玲. 现代电子技术. 2013(17)
[6]无人机自主控制等级及其系统结构研究[J]. 陈宗基,魏金钟,王英勋,周锐. 航空学报. 2011(06)
[7]可重构飞行控制律设计的混合特征结构配置方法研究[J]. 穆旭,章卫国,刘小雄. 测控技术. 2009(11)
[8]美国无人战斗机现状及关键技术研究[J]. 张宏,汪卫华,张强,王晓剑. 飞航导弹. 2009(11)
[9]多无人机协同编队飞行控制的研究现状[J]. 樊琼剑,杨忠,方挺,沈春林. 航空学报. 2009(04)
[10]高亚音速无人机姿态确定与控制系统设计[J]. 浦黄忠,甄子洋,王道波,胡勇. 传感器与微系统. 2009(04)
博士论文
[1]静不稳定飞翼无人机机动飞行控制技术研究[D]. 杨艺.南京航空航天大学 2015
[2]变推力轴线无人机飞行控制技术研究[D]. 黄国勇.南京航空航天大学 2009
硕士论文
[1]多旋翼无人机飞行控制系统设计与实现[D]. 薛亮.南京航空航天大学 2016
[2]倾转四旋翼飞行控制律设计与验证[D]. 王庆琥.南京航空航天大学 2016
[3]小型高速无人机及其协同编队控制技术研究[D]. 沈佩珺.南京航空航天大学 2015
[4]嵌入式飞行控制系统设计、实现与验证[D]. 苏延旭.南京航空航天大学 2015
[5]推力矢量无人机的重构控制策略[D]. 张哲聪.南京航空航天大学 2013
[6]基于滑模变结构的飞行器控制系统设计[D]. 韩慧超.哈尔滨工程大学 2013
[7]轮式无人机自主着陆控制技术研究[D]. 季丽丽.南京航空航天大学 2012
[8]带推力矢量的无人机控制技术研究[D]. 徐扬.南京航空航天大学 2012
[9]高空长航时无人机飞行控制系统设计[D]. 谢岚.湖南大学 2011
[10]带推力矢量无人机的飞行控制[D]. 丛玉华.南京航空航天大学 2009
本文编号：3357659
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：114 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
美国猎人无人机中高空长航时无人机系统的发展
图 1.1 美国猎人无人机长航时无人机系统的发展。上个世纪九十年代美国启动了其称为“蒂尔在以中高空长航时著称的捕食者（Predator）无人机在波黑和科索沃战中、法国、以色列为代表的国家开始发展中高空长航时无人机[8]。虽然这国展开，但此无人机中高空、长航时、全天候、大纵深的特点，足以成飞跃。随后，多国开始发展此类机型，代表的有美国的全球鹰（GlobaDark Star），法国的撒若海尔（Sarohale），以色列的赫尔姆斯（Hermes），苍高空长航时捕食者为例，其飞行高度可达七千多米，最大飞行速度可达标上空只留时间可达二十四小时，最大续航时间可达六十小时。此外，外设备和合成孔径雷达等设备用于执行全天候的侦察任务。在作战方面现。上世纪九十年代的科索沃战争中，捕食者就出动五十架次之多，在劳。如图 1.2 为美国的捕食者无人机。
小型推力变向无人机控制技术实现200 是战术性无人机，如图 1.3 所示，其设计的初衷是为陆控，目标定位的功能。其满负荷连续可执行七十二小时，其体积小，重量轻，战场运输方便，每三架次 C-130 的运在战区。在伊拉克战场，影子无人机已经累计作战飞行五[10]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]球面收敛二元喷管出口三角形锯齿对气动和红外特性的影响[J]. 征建生,张靖周,单勇,季靖远. 航空动力学报. 2017(06)
[2]无人机技术研究现状和发展趋势[J]. 曹志伟. 民营科技. 2017(04)
[3]无人飞行系统及其发展意义[J]. 王养柱. 机器人产业. 2017(01)
[4]飞翼布局无人机二阶滑模姿态跟踪鲁棒控制[J]. 谭健,周洲,祝小平,许晓平. 西北工业大学学报. 2015(02)
[5]无人机飞控系统设计及基于RTX/Windows的实时仿真[J]. 严军辉,贾秋玲. 现代电子技术. 2013(17)
[6]无人机自主控制等级及其系统结构研究[J]. 陈宗基,魏金钟,王英勋,周锐. 航空学报. 2011(06)
[7]可重构飞行控制律设计的混合特征结构配置方法研究[J]. 穆旭,章卫国,刘小雄. 测控技术. 2009(11)
[8]美国无人战斗机现状及关键技术研究[J]. 张宏,汪卫华,张强,王晓剑. 飞航导弹. 2009(11)
[9]多无人机协同编队飞行控制的研究现状[J]. 樊琼剑,杨忠,方挺,沈春林. 航空学报. 2009(04)
[10]高亚音速无人机姿态确定与控制系统设计[J]. 浦黄忠,甄子洋,王道波,胡勇. 传感器与微系统. 2009(04)
博士论文
[1]静不稳定飞翼无人机机动飞行控制技术研究[D]. 杨艺.南京航空航天大学 2015
[2]变推力轴线无人机飞行控制技术研究[D]. 黄国勇.南京航空航天大学 2009
硕士论文
[1]多旋翼无人机飞行控制系统设计与实现[D]. 薛亮.南京航空航天大学 2016
[2]倾转四旋翼飞行控制律设计与验证[D]. 王庆琥.南京航空航天大学 2016
[3]小型高速无人机及其协同编队控制技术研究[D]. 沈佩珺.南京航空航天大学 2015
[4]嵌入式飞行控制系统设计、实现与验证[D]. 苏延旭.南京航空航天大学 2015
[5]推力矢量无人机的重构控制策略[D]. 张哲聪.南京航空航天大学 2013
[6]基于滑模变结构的飞行器控制系统设计[D]. 韩慧超.哈尔滨工程大学 2013
[7]轮式无人机自主着陆控制技术研究[D]. 季丽丽.南京航空航天大学 2012
[8]带推力矢量的无人机控制技术研究[D]. 徐扬.南京航空航天大学 2012
[9]高空长航时无人机飞行控制系统设计[D]. 谢岚.湖南大学 2011
[10]带推力矢量无人机的飞行控制[D]. 丛玉华.南京航空航天大学 2009
本文编号：3357659
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