1 空军工程大学航空航天工程学院, 西安 710038
2 中国人民解放军93787部队, 北京 100076
研究了无人作战飞机(UCAV)自主对地攻击轨迹规划问题。首先, 建立了考虑发动机燃油消耗、飞行约束和**投射终端约束的多约束模型, 研究了UCAV动态雷达威胁问题, 建立了随姿态和距离变化的精确雷达探测概率模型; 其次, 详细分析了HP伪谱法基本理论及其求解最优控制问题策略, 利用HP伪谱法并结合对地近距作战实战背景, 分别以时间最短、威胁代价最小和定时飞行为目标函数进行雷达规避轨迹规划仿真研究, 得到了期望的攻击轨迹并对3条轨迹进行了深入对比分析; 最后, 对仿真结果进行了精度分析, 分析计算表明仿真误差在允许范围内, 再次验证了方法的可行性。
无人作战飞机 对地近距作战 轨迹规划 雷达规避 HP伪谱法 UCAV air-to-ground short range strike trajectory planning radar avoiding HP pseudos-pectrum
空军工程大学航空航天工程学院, 西安 710038
利用应用计算流体动力学软件FLUENT的二次开发功能和RNG k-ε湍流模型建立了载机投弹流场数值模拟和弹道仿真相结合的仿真模型。运用动网格技术更新导弹与载机发生相对运动而导致的计算域变化。将整个流场的解与六自由度运动方程的解进行耦合, 模拟计算了超音速条件下内埋导弹与载机分离的过程。结果表明, 气动干扰对弹的纵向运动影响非常大, 随着马赫数的增加, 仿真结束时导弹下落距离减小, 俯仰角曲线波动幅值增加。
**投放 内埋导弹 数值模拟 气动干扰 湍流模型 weapon delivery missile in weapon bay numerical simulation aerodynamic interference turbulence model
无人驾驶飞机单侧弹射投弹时会产生干扰力矩，影响无人机稳定飞行。针对这个问题，对投弹后无人机恢复导弹发射前姿态的过程进行了分析，描述了投弹对无人机的干扰问题。以小扰动状态方程为基础，将干扰力矩作为输入，并在控制律优化设计后将自动驾驶仪控制律作为控制方程代入小扰动模型。在挂载导弹到机身距离较小的情况下，对投弹后无人机姿态角的变化进行了建模、仿真和结果分析。仿真结果表明，在单侧投放导弹后，无人机能够很好地稳定飞行姿态，控制无人机平台以投弹前航向继续稳定飞行，为第二枚导弹的顺利投放做准备。
无人机 投弹干扰力矩 控制律 小扰动模型 Unmanned Aerial Vehicle(UAV) disturbance moment of launching missile control law minidisturbance model
根据UAV飞行控制系统的功能任务要求，提出了一种以ARM为控制核心、以CPLD为辅助控制器件的飞行控制方案。描述了飞行控制系统总体设计方案，详细设计了飞控计算机的硬件和软件。为提高飞控系统的运算速度和精度，系统硬件采用ARM+CPLD模块设计，二者通过双口RAM进行数据交换；为满足飞控系统实时性和稳定性的要求，系统移植了μC/OS-Ⅱ实时操作系统，并根据控制功能将应用程序划分为7个任务。最后，为验证系统设计的可行性，将仿真数据和试飞数据进行了对比分析，结果表明系统设计正确、可行。
无人机 飞行控制系统 ARM芯片 复杂可编程逻辑器件 UAV flight control system Advanced RISC Machines(ARM) Complex Programmable Logic Device(CPLD) μC/OS-Ⅱ μC/OS-Ⅱ
