检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：董然哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

舰载机进场着舰难度高、风险大，自动着舰导引系统(ACLS)能有效降低自然环境对着舰安全性的影响，大大减轻飞行员的操作负担，提高着舰成功率。ACLS中的H (Hdot)指令模式在抑制舰尾气流场扰动方面优势明显，它在F/A-18飞机上直接应用，... 详细信息

舰载机进场着舰难度高、风险大，自动着舰导引系统(ACLS)能有效降低自然环境对着舰安全性的影响，大大减轻飞行员的操作负担，提高着舰成功率。ACLS中的H (Hdot)指令模式在抑制舰尾气流场扰动方面优势明显，它在F/A-18飞机上直接应用，取得了良好的着舰效果。本文的重点是为某型舰载机在其进舰下降阶段设计Hdot指令ACLS纵向内回路控制系统。首先，在合理的建模假设下，建立了算例飞机六自由度全量方程模型并完成基准状态配平。虽然精准的配平数据未能获得，但是近似配平点已经足够完成后续的线性化建模；此外，与配平点的微小偏差导致“裸机”的时域响应发散表明算例机型的静稳定性很低，通过仿真，验证了算例飞机的纵向静不稳定性。然后，采取较为精确的线性化方法，在基准状态处对非线性模型线性化，推导出飞机在平静大气下的纵向小扰动线性状态方程模型；而后，把由风引起的附加力和力矩作为外加干扰项引入线性模型，得出了飞机在非平静大气下的小扰动模型。将仿真机型的气动系数基准值和基准点处的导数值代入模型后，得到了算例飞机在平静大气和非平静大气下的纵向小扰动模型。与非线性模型的比较证明线性化的工作是成功的。其次，分析了舰载机着舰过程的主要扰动来源——舰尾气流场。根据军标MIL-HDBK-1797中规定的舰尾流模型，在分析了适用于该模型的一种舰机配合的进舰方式之后，详细分析了仿真舰尾流四个组成部分的算法，其中在仿真舰尾流随机分量时，提出了一种直观简便的方法。最终给出了舰尾流场纵向分量和垂向分量的时域仿真结果。最后，为算例飞机设计并验证了ACLS纵向内回路控制系统。在参考F/A-18A飞机ACLS俯仰内回路结构的基础上，完成了算例飞机纵向自动驾驶仪内环、外环部分以及自动油门控制系统(APCS)的建模。控制效果仿真验证主要是综合评价控制系统的各项重要指标是否达到要求：首先，结合试凑、编程和SIMULINK优化设计工具箱等调参手段“自内而外”地整定了控制系统结构参数，使校正后的系统的阶跃响应接近F/A-18A飞机的仿真结果；然后，将前文建立的舰尾流场作为扰动量引入飞行控制系统，仿真表明系统具备较强的抑制紊流的能力；最后，验证了所设计的控制系统对飞机的纵向飞行品质有较大程度的改善以及系统的频率特性满足ACLS设计规范。结论是：本文的设计方案合理可行，一定程度上表明Hdot控制理念并非只适用于F/A-18飞机。

关键词：舰载机自动着舰导引系统全量运动方程小扰动状态方程舰尾流自动驾驶仪纵向内回路

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纵向甲板运动补偿技术研究

引用

电光与控制 2012年第4期19卷 18-22页

作者：张永花周鑫南京航空航天大学南京210016

纵向甲板运动主要造成理想着舰点高度的变化,给着舰过程增加了难度,同时也严重威胁了舰载机着舰的安全性。为了减小由甲板运动引起的着舰误差,基于超前网络设计了甲板运动补偿器,并通过卡尔曼最优预估理论设计了甲板运动预估器,将甲板... 详细信息

纵向甲板运动主要造成理想着舰点高度的变化,给着舰过程增加了难度,同时也严重威胁了舰载机着舰的安全性。为了减小由甲板运动引起的着舰误差,基于超前网络设计了甲板运动补偿器,并通过卡尔曼最优预估理论设计了甲板运动预估器,将甲板运动通过预估器和补偿器后加入纵向自动着舰导引系统中,实现了舰载机着舰末端过程甲板运动的补偿。仿真结果表明,设计的甲板运动预估器与补偿器可以有效地补偿由于纵向自动着舰导引系统在有效频率段内存在的相位迟后所引起的着舰误差,提高了舰载机着舰的安全性。

关键词：自动着舰导引系统甲板运动甲板运动预估技术甲板运动补偿技术

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基于卡尔曼滤波理论的甲板运动预估技术研究

引用

数据采集与处理 2002年第4期17卷 381-384页

作者：余勇杨一栋南京航空航天大学自动化学院南京210016

航母在航行过程中 ,海浪运动将会导致舰体产生俯仰、横滚、偏航、上下起伏等运动 ,这将严重威胁舰载机的着舰安全。为了确保飞机在航母上成功降落 ,必须在着舰前使飞机运动轨迹与甲板运动同步 ,因此 ,本文研究了甲板运动预估技术 ,运用... 详细信息

航母在航行过程中 ,海浪运动将会导致舰体产生俯仰、横滚、偏航、上下起伏等运动 ,这将严重威胁舰载机的着舰安全。为了确保飞机在航母上成功降落 ,必须在着舰前使飞机运动轨迹与甲板运动同步 ,因此 ,本文研究了甲板运动预估技术 ,运用卡尔曼最优滤波理论开发了甲板运动预估器 ,并提出首先对引入着舰导引系统的甲板运动信息进行预估 ,然后再进行超前补偿的策略。经仿真验证 ,甲板运动预估与补偿的结合 ,可以明显减小舰载机着舰误差 ,提高着舰精度。

关键词：卡尔曼滤波理论航空母舰甲板运动预估技术航行过程飞机自动着舰导引系统

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