高超声速飞行器保预设性能的反演控制方法

为了解决高超声速飞行器纵向运动模型的稳定轨迹控制问题,设计了一种在非仿射模型基础上保证预设性能的反演控制方法。对于速度子系统,直接设计非仿射控制律,保证预设性能,通过合理的变换将高度子系统转化为严格的反馈形式,便于反演控制步骤的设计。基于动态性能和稳态精度,设计了预设性能函数,将跟踪误差的稳定性限制在预设范围内,引入指令滤波器,有效克服了传统反演控制中虚拟信号重复推导的问题。控制器的设计不依赖于精确的模型。引入径向基函数来逼近过程中的未知函数,使得控制律具有令人满意的鲁棒性和实用性。基于李雅普诺夫稳定性理论,证明了所有闭环系统的稳定性。仿真结果表明,该控制器能够稳定地跟踪参考信号。     

考虑禁飞区的高超声速飞行器再入跟踪控制

为确立高超声速飞行器再入精确模型,参考NASA的研究数据对动力学方程中的气动参数进行拟合。基于飞行器结构的相关性质及战略应用背景,加入热流密度、动压、过载和禁飞区等参考约束的限制,融合成强非线性、复杂耦合的最优控制问题。采用改进自适应伪谱法求解模型所构建的微分方程组,通过设置自适应网格细化与配点,使单位时间内状态变量和控制变量波动过大的时间区间被进一步细划,并利用SNOPT求解器解算出符合条件的最优轨迹。设计闭环控制器,实现对最优轨迹的姿态变化的跟踪,测试系统的性能并进行评估。仿真结果表明:整个再入过程中,飞行器速度下降过程偏于平稳,再入轨迹可以满足约束条件,在避开禁飞区的同时取得最大横向航程;三通道角速度收敛可控,对姿态的跟踪较理想,控制器基本可以实现精确调姿。     

无人飞行器异源图像匹配辅助惯性导航定位技术综述

无全球定位系统下高精度定位与导航是飞行器实现自主侦查、巡航与打击的关键。视觉导航具有被动、低成本、能避免累积误差等优点。视觉导航与惯性导航融合更能够发挥出各自的优势,达到高精度定位的目的。总结了异源图像匹配辅助惯性导航的飞行器定位技术的发展历程; 从相机-惯导标定技术、异源图像匹配、姿态解算、数据融合和后端优化五个方面详细阐述了异源图像匹配辅助惯性导航的飞行器定位的关键技术; 指出了基于深度学习的异源图像匹配与惯性导航两种无源定位组合导航系统融合技术等四个未来可能的发展方向,可为实现异源图像匹配辅助惯性导航飞行器定位技术提供参考。     

高超声速飞行器前缘流-热-固一体化计算

针对高超声速流动气动加热与结构传热的复杂耦合问题,探索和研究基于有限体积法的高超声速流-热-固一体化求解方法,将流场与结构温度场进行统一建模与数值模拟。该方法避开了传统气动加热和结构传热耦合求解方法在时间域内进行流场与结构温度场耦合交替迭代计算所带来的大量数据交换与计算,将流场与结构温度场作为一个物理场,采用统一的控制方程进行求解。采用典型高超声速绕流二维圆管稳态或非稳态流-热-固耦合算例对该一体化方法进行验证,稳态时圆管驻点温度最高达到648 K,非稳态时的热流密度和结构温度与参考文献和实验值吻合较好,由此证明了该方法的可靠性和正确性。与耦合计算方法的对比分析结果表明:该一体化求解方法所得计算结果更接近实验值,并且计算量和网格依赖性都相对较小,具有更好的稳定性和计算精度,能为高超声速飞行器一体化热防护设计提供有效的理论和技术支撑。     

歼十飞机 枭龙飞机的摇篮成都飞机设计研究所 引领我国航空和空天飞行器综合技术发展 构建具有国际影响力的创新型和谐研究所

中航工业成都飞机设计研究所,坐落在美丽的天府之国成都市区内,主要从事飞行器设计和航空航天多学科综合性研究,是我国现代飞机设计研究的重要基地。     

基于数据分析的飞行器故障预测与质量控制

为了有效预测飞行器的故障趋势,实现事前维修,本文采用线性回归的分析方法,在时间域内,拟合出飞行器故障预测模型,确定飞行器使用年限、环境因素和故障率之间的确定性关系,找出故障发生和发展的规律,实现对故障有效的"宏观控制",最终,通过故障预测有效降低故障发生的几率、延长故障发生的周期,同时,有效降低维修保障的决策难度和全寿命周期的费效比。     

美军高超武器“乘波者”X-51A的独特方案和技术透析

文章简述了美军X-51A飞行器计划的研制背景,探讨了其在研发上的五大独特方案,分析了X-51A的五大独特技术,透析了X-51A面临的难题。并在此基础上提出了我军发展高超声速武器的建议。     

美国临近空间飞行器的C~4ISR能力及其启示

美国开发的临近空间飞行器的C4ISR能力,呈现出超高声速、生存能力强、广阔的视野、强大的反隐能力、覆盖范围大、分辨率高及信息传输时延小等特点,但其发展临空器的C4ISR能力也受到技术难题、经费、平台与负载不平衡发展等因素的制约。其发展特点和制约因素启示我军:应将临空器与航天器协同应用,发展临空器的C4ISR多功能平台,并充分借鉴美军的经验教训,探索我军在该领域的发展道路。     

能攻善守话“跳雷”

跳雷,顾名思义,是指能够“跳跃”起来、在空中爆炸的地雷。军事上已约定俗成,更多的是指防步兵跳雷,又称腾炸地雷,简称跳雷;此外,“江湖”中异军突起的反直升机跳雷也属于该行列。跳雷通常属于破片雷,受目标的踩踏、牵拉或传感器的感应作用后跳离地面,待上升至一定高度时发生爆炸,并靠高速飞行的弹片去杀伤地表的人员或低空飞行器等目标。对于防步兵跳雷而言,其腾起高度可达2米,密集杀伤半径可达40米,主要用于攻击进入特定防御地域、以步兵或特种兵为主的地面部队;对于反直升机跳雷而言,其感应距离可达400米,密集杀伤半径可达200米,主要用于攻击低空或超低空飞行的直升机等飞行器。     

韩国升级防空导弹网络系统

北京时间2008年3月9日12时03分,欧洲航天局第一艘“自动转移飞行器”（ATV）由“阿里安-5ES”火箭搭载,从法属圭亚那库鲁航天中心发射升空,13时09分,ATV与火箭分离。此次发射使用的“阿里安-5ES”火箭能将近20吨的有效载荷送入倾角51．6°的圆形低轨道,是“阿里安-5”火箭运载能力的两倍。