无人机系统自主控制技术研究现状与发展趋势

无人机系统是未来进行信息对抗、夺取信息优势、实施火力打击的重要手段。"自主性"是无人机系统区别于有人机最重要的技术特征,实现无人机系统的自主控制,提高其智能程度,是无人机系统的重要发展趋势。对无人机系统自主控制问题进行了阐述,首先分析了无人机系统自主控制技术的发展需求,然后介绍了自主控制的概念和自主等级的划分;分析了无人机系统自主控制技术的研究现状,提出了无人机系统自主控制的关键技术问题,主要包括体系结构、感知与认知、规划与控制、协同与交互等;最后对无人机系统自主控制技术的发展趋势进行了展望。     

基于LPC3250的小型无人机航姿系统的设计

航向和姿态是无人机飞行控制系统的重要参数,传感器系统是整个无人机飞行控制系统的核心。采用LPC3250ARM9处理器、MEMS传感器以及存储器设计无人机航姿系统,完成传感器的数据采集与处理,获得无人机的航姿信息,最后进行数据传输。将Linux操作系统嵌入到无人机航姿系统中,实现系统的实时任务调度和进程管理。结果显示,该系统达到了无人机航姿系统的小型化、低功耗、高精度的目标。     

某型无人机发动机动力学建模与仿真

无人机飞控系统是无人机模拟训练系统的一个重要组成部分.基于某型无人机实飞参数,解出发动机推力,建立了发动机动力学模型,并结合无人机六自由度模型建立了无人机飞行仿真模型,对该型无人机模拟训练系统飞控系统的研制具有重要意义.最后在MATLAB/SIMULINK环境下进行了仿真,结果表明该建模方法是正确的.     

从系统工程视角看无人机自主控制系统

提升无人机的自主控制能力可有效提高无人机在复杂对抗环境下的作战性能。系统工程是指导复杂系统研制的有效手段,采用系统的思维方法,关注系统的整体效能优化实现。系统工程覆盖复杂工程型号生命周期的全流程活动,包括概念论证、工程开发、生产制造、使用服役、综合保障以及系统退出等过程,能够为系统开发中各工程技术的应用,跨专业工程合作以及项目管理建立切实的技术路径。无人机外部应用背景环境与内部体系结构相互交联,是一个典型的"系统之系统"(Systemof Systems)。无人机自主控制系统是跨域、跨平台的复杂"系统之系统"。本文从系统复杂性出发,介绍了无人机系统组成、自主控制系统以及无人机自主能力等级,以期为无人机自主控制技术的发展提供参考和借鉴。     

无人机项目后评价研究

文章为客观、科学地进行无人机系统科研项目后评价提供理论分析和实践依据,在分析无人机系统科研项目后评价特点的基础上,建立了无人机系统科研项目后评价指标体系,确定了指标的权重,并采用多层次模糊综合评价法建立了无人机系统科研项目后评价模型。     

【专题】从系统工程视角看无人机自主控制系统

提升无人机的自主控制能力可有效提高无人机在复杂对抗环境下的作战性能。系统工程是指导复杂系统研制的有效手段,采用系统的思维方法,关注系统的整体效能优化实现。系统工程覆盖复杂工程型号生命周期的全流程活动,包括概念论证、工程开发、生产制造、使用服役、综合保障以及系统退出等过程,能够为系统开发中各工程技术的应用,跨专业工程合作以及项目管理建立切实的技术路径。无人机外部应用背景环境与内部体系结构相互交联,是一个典型的“系统之系统”（System of Systems）。无人机自主控制系统是跨域、跨平台的复杂“系统之系统”。本文从系统复杂性出发,介绍了无人机系统组成、自主控制系统以及无人机自主能力等级,以期为无人机自主控制技术的发展提供参考和借鉴。     

新型重点区域无人机防控系统

随着无人机技术的不断发展以及国家政策对低空空域的逐步开放,"低小慢"无人机对重点区域的低空安全威胁越来越大。针对国内外现有固定式和移动式防控系统的优缺点,提出了一种新型无人机防控系统,通过无线网络技术将2个子系统有机集成于一体,充分弥补了各自的优劣势,并突破了多目标协同打击、远程协助打击等关键技术。在宁夏中卫沙坡头机场进行了新型无人机防控系统的试点应用,在应用过程中充分展现了新型无人机防控系统的多目标协同打击以及远程协助打击能力。新型无人机防控系统的构建是对反无人机系统领域的一个重要探索,对未来新型反无人机系统的研发具有一定参考意义。     

基于云模型的无人机作战系统效能评估

对无人机作战系统进行效能评估有利于了解无人机的能力和不足,为无人机的后继研发提供有效依据。针对作战系统指标的相对性、模糊性与不确定性,通过层次分析法建立无人机作战系统效能评估的指标体系,采用云模型实现作战系统指标的定性属性与定量属性的相互结合与转换,结合专家打分法给出作战系统指标的定性权重和评价,并利用正态云拟合算法得出无人机作战系统的综合效能。通过实例分析,表明该方法具有可行性。     

系留多旋翼无人机及其军事应用

为解决多旋翼无人机无法长时留空的问题,可以通过系留综合缆绳将多旋翼无人机和地面站组合起来,构成一种新型无人机系统——系留多旋翼无人机。本文梳理了多旋翼无人机的发展历程,采取对比分析的方法总结了系留多旋翼无人机的系统组成和应用特点,对多旋翼无人机在战术通信保障、军事侦察监控、电子干扰与防护3个方面的军事应用前景进行了分析。     

国外潜艇无人机系统的发展与作战使用

潜艇的优势在于隐蔽性和突击性.但是,潜艇的感知能力限制了潜艇性能的进一步扩展.潜艇无人机系统的出现为潜艇能力的扩展提供了一种手段.针对潜艇作战能力的需求,介绍了潜艇无人机系统的发展状况,分析了潜艇无人机系统的关键技术,并给出了潜艇无人机系统的两种作战使用方式.     

反辐射无人机需求和效能分析

反辐射无人机是压制、摧毁敌防空系统的重要硬杀伤手段。从需求上阐述了发展反辐射无人机的重要性,分析了其突出的特点;并通过对反辐射无人机的作战效能分析,理论说明了利用反辐射无人机攻击敌方雷达预警系统、防空系统的可行性。     

基于半实装的无人机模拟训练系统研究与设计

针对传统面向无人机地面操控手测控训练任务的模拟训练系统存在的缺点,分析了面向无人机地面操控人员测控训练任务的主要特点,提出了一种基于实装地面测控站的无人机半实物仿真训练系统结构框架,设计了典型无人机模拟训练系统的结构层次和系统运行模式,与传统面向地面操控手的无人机仿真训练系统相比,所提出的仿真系统架构具有逼真度高、易于实现和复用、开发技术成熟等优点,在提高训练效率、节省训练成本方面具有重要应用价值。     

不确定阵风缓和控制系统在无人机上的应用

随着无人机技术的发展,机载设备越来越精密,对无人机飞行品质和承载品质也提出了更高的要求.将一种不确定阵风缓和系统应用在无人机上.该系统利用无人机同向副翼协同升降舵产生直接升力来抵偿阵风产生的附加过载,采用优化理论设计了不确定阵风缓和控制律.仿真实验表明,应用该系统的无人机在不确定阵风干扰下的阵风缓和率明显提高,同时,无人机的操纵性也有略为改善.     

透视美国国防部新版《无人机路线图》

2005年8月8日,美国国防部公布最新版无人机路线图——《无人飞行器系统路线图2005～2030》(以下简称《无人机路线图》),集中反映和描述了美军对无人机的最新认识、无人机系统开发的最新进展、美军对无人飞行器系统的需求以及美军无人飞行器系统的未来发展规划。一、《无人机路线图》的主要内容新版路线图共分六章,分别是绪论、当前无人飞行器系统、需求、技术、使用和路线图,以及11个附录。美军发布《无人机路线图》旨在推动2005～2030年间美军无人飞行器开发的计划进程,在即将公布的《四年一度防务评审》报告中协助决策者制定无人飞行器长…     

无人机模拟训练系统的半实物仿真设计

无人机模拟训练系统用于进行无人机飞行前地面调试及飞行中操纵监控的模拟.以数学模型、实物模型、仿真计算机、仿真软件和其他辅助设备等为一体,构建半实物仿真无人机训练系统.阐述了基于半实物仿真技术的无人机模拟训练系统的功能和结构,具体说明了系统的仿真模块算法、设计及关键技术的实现途径.     

无人机系统的系统效能评估

定量分析和评估无人机系统在给定作战环境下完成高空电视侦察目标任务的程度,依据美国工业界武器系统效能咨询委员会给出的模型和方法,以完成发现和识别目标任务的相符程度作为效能量度,对无人机系统的效能进行了分析和评估建模,实现了无人机系统可用度、可信性、系统能力的计算,给出了无人机系统效能的一种基本算法和公式.     

具有多传感器信息融合功能的无人机仿真系统

随着无人机系统的发展,信息融合技术成为提高其机载传感器信息处理能力的有效手段.介绍了一种具有多传感器信息融合功能的无人机仿真系统的设计与实现.该系统采用全数字方法模拟了无人机仿真系统的内容和功能.详细讨论了仿真系统的功能模型和结构模型,对各仿真子系统和软件实现思路进行了介绍.该系统可用于无人机仿真系统中.     

无人机数据链系统抗干扰性能评估方法研究

为解决无人机数据链系统抗干扰性能评估问题,首先采用最低性能约束给出了无人机数据链系统抗干扰性能指标;然后,应用层次分析法,构建了无人机数据链系统抗干扰性能评估模型,利用实验测试结果确定了比较矩阵,避免了应用专家系统主观性强的缺点,实现了无人机数据链系统抗干扰性能的定量评估。实例验证了该评估方法的正确性和实用性。     

无人机系统发展阶段和智能化趋势

本文根据无人机系统的主要技术特征对其发展阶段进行了分析概括,并对其智能化趋势进行了展望。首先,通过分析无人机系统的百余年发展历程和核心特点,将无人机系统的发展划分为萌芽起步阶段、初步发展阶段、崛起发展阶段、蓬勃发展阶段、稳步发展阶段和智能化发展阶段;其次,从主要特征、使命任务、任务载荷、导航系统和控制方式等角度对各个阶段特点进行了多维分析和对比;最后,从单体无人系统智能化(认知智能)、无人集群系统智能化(群体智能)和有人-无人系统智能化(混合智能)三个方面分析了无人机系统发展的智能化趋势。希冀这种从具体技术特征的角度来划分无人机系统发展阶段的方法对厘清无人机系统发展历程和趋势具有一定借鉴意义。     

基于蚁群算法的无人机航迹规划及其动态仿真

为实现无人机航迹规划的实时性和交互性,建立了无人机动态仿真系统。以"捕食者"无人机模型为应用背景,结合MAK仿真技术的相关理论,利用蚁群算法计算了无人机航迹规划,并实现了Matlab平台下的实例仿真。基于构建的仿真系统,利用MAK软件实现了二维和三维飞行过程的显示,仿真效果理想,为无人机航迹规划结果的交互验证提供了一种有效的手段。