航迹规划与航迹跟踪的结合是无人飞行器执行地形跟随任务的方案之一。根据目标区域地形高程数据, 将地形跟随最优航迹规划转化为二次规划问题。以矢量场法为制导策略, 并给出可行矢量场的参数设计和以航迹倾斜角为被控量的航迹跟踪控制器。仿真验证规划结果满足地形跟随的预定安全高度要求和飞行器机动性能约束, 所提制导策略具备精确且可靠的航迹跟踪能力, 两者结合可有效完成地形跟随任务。
地形跟随 航迹规划 二次规划 矢量场 航迹跟踪 terrain following path planning quadratic programming vector field path tracking
1 中国科学院安徽光学精密机械研究所 中国科学院大气成分与光学重点实验室, 安徽 合肥 230031
2 中国科学院研究生院, 北京 100049
机载环境大气成分探测系统获取的大气信息与空间位置密切相关。为了提高探测精度,同时为后续的数据 反演工作提供精确的空间参考信息,设计时在大气成分探测系统的主控管理器中集成了地理信息系 统(geographic information system, GIS)。利用GIS的空间数据管理、分析和图形显示、输出功 能,实现了航线规划、航线图显示、航迹实时跟踪及空间数据存储等功能,为操作者提供了一定程度的辅助决策。
机载环境大气成分探测系统 地理信息系统 航线规划 航线显示 航迹跟踪 airborne environmental atmospheric composition det geographic information system flight route planning flight route display path tracking
针对某小型样例无人机横侧向转动惯量小、副翼效率高等特点，设计了以滚转角速率为内回路的滚转角、航迹角和航迹跟踪控制律。根据各控制指标与性能加权矩阵Q、控制加权矩阵R的关系，确定了Q阵和R阵，应用鲁棒伺服LQR优化方法，给出了滚转角控制律参数。与常规的滚转角控制器比较表明，以滚转角速率为主控变量的控制器抗干扰能力强，满足样例无人机横侧向控制的要求。
无人机 飞行控制 鲁棒伺服LQR 滚转角控制器 航迹跟踪 UAV flight control robust servo LQR roll angle controller path tracking
