● 摘要
舰载无人机的着舰回收技术一直是世界各国海军所关注的关键技术之一,也是各国相关人员的研究热点。着舰回收导引控制技术就是要保证飞机能够在各种天气、海况下实现安全可靠回收。本文针对小型无人机动态着舰撞网回收控制技术开展了研究,对其关键技术进行了深入分析和仿真研究,主要包括:(1)通过分析无人机着舰撞网回收的环境影响因素,得到舰船运动和舰尾气流是影响着舰精度的两个主要因素。借鉴航空母舰的相关研究成果,将舰船运动和舰尾气流空间功率谱模型转换为时间功率谱模型,并进行了建模与仿真。(2)通过分析着舰撞网回收过程,将回收过程分为回收网合作目标捕获段和下滑撞网回收段两个阶段。针对回收过程中环境扰动特点,设计了基于光电平台视线角的导引控制方案,并有针对性地设计了迎角保持和直接力控制结构,利用小扰动线性化方法和Matlab辅助设计工具完成了下滑撞网回收段的控制律参数设计。(3)为提高无人机着舰撞网回收的安全性,对舰载无人机复飞技术进行了系统研究。针对撞网回收方式,给出了复飞准则和复飞边界计算准则,设计了复飞决策流程,提出了一种侧滚拉起改出的复飞控制方法,仿真结果表明所设计的复飞决策系统可以有效提高着舰安全性。本文设计了有效的导引控制方案,仿真结果表明所设计的控制系统能有效抑制回收环境中相关因素扰动,复飞策略能有效提高回收安全性。本文研究成果对无人机撞网回收工程实现具有重要参考价值。
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