微小型无人飞行器制导技术研究

发布时间：2017-08-23 20:12

  本文关键词：微小型无人飞行器制导技术研究

  更多相关文章： 微小型无人飞行器 制导律 增强学习 视角 终端角约束

【摘要】：微小型无人飞行器因其体积小、重量轻、成本低、灵活性强、可单人携带、隐蔽性好、操作方便等特点,在军事和民用领域都具有广阔的应用前景。各国对于微小型无人飞行器在军民领域的应用给予了高度的重视,并且投入了大量的人力物力研制。本课题以微小型无人飞行器为研究对象,设计使其相对高度较低、相对速度较高的制导律。本文分析了微小型无人飞行器的气动布局,提出了一种能有效改善微小型无人飞行器机动性能的气动优化设计方案,设计了基于增强学习的制导律,提出了具有多约束条件的视角制导律,通过数值仿真验证了制导律的可行性,通过半实物仿真试验验证了设计方案的可行性。主要研究内容如下:1、研究微小型无人飞行器的气动布局,提出了一种能有效改善微小型无人飞行器机动性能的气动优化设计方案,完成了微小型无人飞行器气动外形的三维建模,利用流体力学方法计算得到了亚音速条件下的气动特性。结果表明,所提出的微小型无人飞行器具有良好的机动性能,实现了气动优化设计的目的;2、研究机器学习中的增强学习和神经网络,并将其结合应用于微小型无人飞行器制导中,通过计算状态-动作对的值函数控制微小型无人飞行器飞行,根据环境的评价性回报函数实现策略和行为的优化,提出了一种基于增强学习的制导律,并通过仿真验证了制导律的可行性;3、针对捷联式微小型无人飞行器需要通过复杂的计算得到视线角速率信息才能使用比例导引律的问题,提出了一种不需要视线角速率信息且满足视场角约束的视角制导律,经过仿真验证了制导律的可行性;4、针对微小型无人飞行器受终端角度约束和视角约束的制导问题,提出了一种满足微小型无人飞行器终端约束的视角制导律,并通过仿真验证了制导律的可行性。
【关键词】：微小型无人飞行器 制导律 增强学习 视角 终端角约束
【学位授予单位】：北京信息科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V279
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 绪论9-20
• 1.1 课题背景与意义9-10
• 1.2 微小型无人飞行器发展概况10-14
• 1.3 制导技术概况14-17
• 1.3.1 经典制导律15-16
• 1.3.2 现代制导律16-17
• 1.4 论文内容与结构17-20
• 第2章 微小型无人飞行器气动优化设计20-33
• 2.1 微小型无人飞行器气动布局分析20-22
• 2.2 两种尾翼方案的比较22-29
• 2.2.1 两种尾翼方案的建模22-24
• 2.2.2 两种尾翼方案的仿真24-25
• 2.2.3 两种尾翼方案的结果与分析25-29
• 2.3 一种微小型无人飞行器的气动优化设计29-31
• 2.3.1 一种微小型无人飞行器的气动优化设计29-30
• 2.3.2 仿真计算结果与分析30-31
• 2.4 本章小结31-33
• 第3章 基于增强学习的制导律设计33-42
• 3.1 增强学习33-35
• 3.1.1 马尔科夫决策过程33-34
• 3.1.2 增强学习的基本原理34-35
• 3.2 基于增强学习制导律设计35-37
• 3.3 制导律仿真与验证37-41
• 3.3.1 运动模型37-39
• 3.3.2 制导律仿真结果与分析39-41
• 3.4 本章小结41-42
• 第4章 多约束条件制导律42-54
• 4.1 框架导引头与捷联导引头的比较42-43
• 4.2 两级助推方案与运动模型43-45
• 4.2.1 两级助推方案设计43-44
• 4.2.2 运动模型44-45
• 4.3 具有视场角约束的视角制导律45-48
• 4.3.1 制导律设计45-47
• 4.3.2 仿真结果与分析47-48
• 4.4 具有终端约束的视角制导律48-53
• 4.4.1 制导律设计49-51
• 4.4.2 仿真结果与分析51-53
• 4.5 本章小结53-54
• 第5章 半实物仿真与验证54-60
• 5.1 半实物仿真系统构成54-55
• 5.2 半实物仿真结果与分析55-59
• 5.3 本章小结59-60
• 第6章 总结与展望60-62
• 6.1 工作总结60
• 6.2 工作展望60-62
• 致谢62-63
• 参考文献63-65
• 个人简历65
• 在学期间发表的学术论文与研究成果65

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6 李科杰;微小型武器发展动向[J];国防技术基础;2002年01期

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9 孟宪民;祝利;张波;;微小型卫星的应用及发展[J];国防科技;2006年01期

10 叶鑫;张之敬;赵婷;王豫枢;;微小型器件装配中的虚拟检测方法研究[J];中国机械工程;2006年18期

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1 唐士建;;微小型空间探测相机管理控制系统设计及应用[A];第二十五届全国空间探测学术研讨会摘要集[C];2012年

2 高杨;;微小型组合锁原理样机的研制[A];中国微米、纳米技术第七届学术会年会论文集（二）[C];2005年

3 刘克非;张之敬;周敏;;基于车铣技术的微小型零件完整加工[A];2006年湖北省博士论坛——先进制造技术与制造装备论文集[C];2006年

4 李小海;程君实;陈佳品;;基于行为的自主式微小型移动机器人智能化研究体系结构[A];2001年中国智能自动化会议论文集（上册）[C];2001年

5 郭隐彪;王振忠;;微小型非球面超精密加工技术分析[A];2009海峡两岸机械科技论坛论文集[C];2009年

6 肖琳娜;王建中;;基于PTR2000的分布式微小型机器人无线通信系统设计[A];2005年机械电子学学术会议论文集[C];2005年

7 张俊峰;李兴国;娄国伟;;MEMS技术在微小型探测系统中的应用[A];2005'全国微波毫米波会议论文集（第二册）[C];2006年

8 王晓红;姜英琪;钟凌燕;刘理天;;微小型直接甲醇燃料电池的研究[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集（下）[C];2005年

9 马腾;廖海洋;黄宗伟;;基于CCD的微小型快速尿液分析仪的设计[A];2007'中国仪器仪表与测控技术交流大会论文集（一）[C];2007年

10 陈万群;白清顺;杨凯;罗智;梁迎春;;微小型铣床及微刀具刚度的研究[A];第九届全国光电技术学术交流会论文集（下册）[C];2010年

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1 黄艳　记者　涂冰;推介微小型创业项目 开展就业岗位进社区活动[N];宜春日报;2007年

2 见习记者 陈玺撼;浦东举办微小型企业产品展示会[N];解放日报;2009年

3 本报记者 吕瑞东;大力扶持微小型企业[N];吉林日报;2012年

4 记者 梁红建;深入调研撰写提案 为微小型企业发展建言[N];协商新报;2012年

5 宋原立;微小型餐饮店整治方案将出台[N];人民政协报;2014年

6 本报记者 薛亚芳;微小型创业孕育“小老板”[N];人才市场报;2005年

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8 郭美芳;未来信息化战场上的“小不点”[N];解放军报;2009年

9 记者 刘永红;微小型企业向前冲[N];石狮日报;2010年

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1 万逵芳;微小型湿空气透平循环研究[D];中国科学院研究生院（工程热物理研究所）;2009年

2 于广滨;航空用微小型减速装置多目标优化设计及性能分析[D];哈尔滨工业大学;2009年

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9 肖大华;微小型球形飞行器的研究与设计[D];北京理工大学;2015年

10 邓晓蓓;微小型电磁驱动器若干技术问题的研究[D];天津大学;2006年

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本文编号：727069