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2014中国制导、导航与控制学术会议

作者：左玲飞行器控制一体化技术国防科技重点实验室西安陕西710065中国西安飞行自动控制研究所西安陕西710065中国

垂直/短距起降(V/STOL)无人机具有与常规飞机完全不同的多个特殊飞行模态，不同模态控制方式差异很大，模态之间的转换过渡存在严重耦合及非线性特性，本文给出了V/STOL无人机关键飞行模态的控制策略及模态过渡策略，采用基于神经网络... 详细信息

垂直/短距起降(V/STOL)无人机具有与常规飞机完全不同的多个特殊飞行模态，不同模态控制方式差异很大，模态之间的转换过渡存在严重耦合及非线性特性，本文给出了V/STOL无人机关键飞行模态的控制策略及模态过渡策略，采用基于神经网络补偿的动态逆方法设计了控制律，经过仿真验证，在整个飞行阶段实现了各模态精确控制、模态间平滑过渡，飞机各状态响应稳定快速，控制精度满足飞行品质要求，较好地实现了V/STOL的模态控制及模态过渡控制，证明本文提出控制策略切实可行。

关键词： V/STOL无人机多模式控制策略模态过渡

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某大机动无人机基于飞行任务的敏捷性评估飞行科目设计与仿真

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测控技术 2020年第11期39卷 119-125页

作者：秦玮马雯张楠航空工业西安飞行自动控制研究所飞行器控制一体化技术重点实验室陕西西安710065 西安地平线电子科技有限公司陕西西安710065

由于现代空战的特点,根据时间量级分类的单维度的敏捷性评估已经不能满足空战的需求。为了优化控制系统的设计,最大限度地发挥飞机的飞行性能,需要对大机动无人机进行基于飞行任务的敏捷性评估。针对大机动无人机敏捷性评估的特点,从20... 详细信息

由于现代空战的特点,根据时间量级分类的单维度的敏捷性评估已经不能满足空战的需求。为了优化控制系统的设计,最大限度地发挥飞机的飞行性能,需要对大机动无人机进行基于飞行任务的敏捷性评估。针对大机动无人机敏捷性评估的特点,从20个标准评估机动任务集中选取了3种与某无人机实际使用相关性较强的飞行任务作为其评估机动,展开了无人机基于飞行任务的敏捷性评估和仿真验证。对选取的3种飞行任务进行了详细的敏捷性评估方法描述,在通用的无人机敏捷性评估仿真环境中对加入非线性飞行控制律的某大机动无人机进行了基于3种飞行任务的敏捷性评估仿真验证,根据评估结果对控制律进行调参,为控制律设计提供指南和优化依据。

关键词：大机动无人机敏捷性评估飞行性能飞行任务

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高超声速飞行器自抗扰轨迹线性化控制器的优化设计

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战术导弹技术 2018年第4期 91-98,104页

作者：张惠平余跃王宏伦北京理工大学自动化学院北京100081 北京航天自动控制研究所北京100854 北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 北京航空航天大学飞行器控制一体化技术重点实验室北京100191

为了进一步提高自抗扰轨迹线性化控制方法的工程实用价值,对基于自抗扰轨迹线性化的再入飞行器姿态控制器进行了优化设计。首先,分别对开环前馈控制器和闭环误差反馈控制器的优化机理进行了分析。接着,基于该优化机理,分别对开环前馈控... 详细信息

为了进一步提高自抗扰轨迹线性化控制方法的工程实用价值,对基于自抗扰轨迹线性化的再入飞行器姿态控制器进行了优化设计。首先,分别对开环前馈控制器和闭环误差反馈控制器的优化机理进行了分析。接着,基于该优化机理,分别对开环前馈控制器和闭环误差反馈控制器进行了优化设计。仿真结果验证了所提优化控制器方案的合理性和有效性,能够满足高超声速飞行器的快时变、高精度以及强鲁棒的控制需求,进一步提高了自抗扰轨迹线性化控制方法的工程实用价值。

关键词：自抗扰控制轨迹线性化控制优化设计高超再入飞行器

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小型无人机双余度飞控系统设计

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测控技术 2020年第10期39卷 130-134页

作者：雷志荣史龙西北工业大学自动化学院陕西西安710072 飞行器控制一体化技术重点实验室航空工业西安飞行自动控制研究所陕西西安710065

针对小型无人机长航时条件下安全飞行时的可靠性需求,对双余度飞控系统进行了研究。充分利用近年来电子、总线、传感器和软件等领域的技术进步,通过选取具有高可靠双核锁步技术的TI公司的Hercules系列处理器RM57Lx,采用全交叉自检架构,... 详细信息

针对小型无人机长航时条件下安全飞行时的可靠性需求,对双余度飞控系统进行了研究。充分利用近年来电子、总线、传感器和软件等领域的技术进步,通过选取具有高可靠双核锁步技术的TI公司的Hercules系列处理器RM57Lx,采用全交叉自检架构,通过选取成熟且可靠的外围传感器,设计并实现了一种主备式热备份双余度飞控系统,分析了所设计的双余度系统的工作方式,计算获取了该系统的基本可靠性。与传统的多余度飞控系统相比,该系统具有体积小、质量轻、结构简单、成本较低的特点。通过地面系统综合试验以及飞行验证,证明了其高可靠的性能。

关键词：小型无人机双余度飞控系统飞控计算机可靠性

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次级通道在线辨识的自适应结构响应主动控制研究

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航空科学技术 2015年第11期26卷 43-48页

作者：杜昕唐炜李强张辉西北工业大学自动化学院陕西西安710021 中航工业西安飞行自动控制研究所飞行器控制一体化技术国家重点实验室陕西西安710065

直升机结构响应自适应主动控制算法因其适应能力强、重量轻、频带范围宽,效率高且控制效果好在直升机振动抑制中得到广泛应用。从作动器控制输入到目标减振点响应输出之间的次级通道传递函数的辨识精度严重影响系统稳定性,在线辨识能够... 详细信息

直升机结构响应自适应主动控制算法因其适应能力强、重量轻、频带范围宽,效率高且控制效果好在直升机振动抑制中得到广泛应用。从作动器控制输入到目标减振点响应输出之间的次级通道传递函数的辨识精度严重影响系统稳定性,在线辨识能够适应直升机飞行高度、速度、环境、温度及压力等的改变给次级通道带来的影响。通过3种次级通道在线辨识算法控制效果仿真对比,从抗干扰性和收敛速度的角度,分析了现有自适应滤波算法,为直升机减振主动控制算法的设计提供参考。

关键词：直升机结构响应主动控制在线辨识减振

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飞机防滑刹车控制技术研究综述综述

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航空学报 2022年第10期43卷 442-466页

作者：焦宗夏白宁刘晓超李珏菲王壮壮孙栋齐鹏远尚耀星北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 北京航空航天大学飞行器控制一体化技术国家级重点实验室北京100191 北京航空航天大学前沿科学技术创新研究院北京100191 北京航空航天大学宁波创新研究院宁波315800 北京控制工程研究所北京100190

机轮刹车系统是飞机上最重要的着陆减速系统,关系到飞机的安全起降,其核心是防滑刹车控制技术。飞机刹车过程包含了众多在控制领域具有挑战的问题(不确定性、强非线性和强时变性),如何在刹车过程中有效克服着陆中所涉及的地面摩擦、刹... 详细信息

机轮刹车系统是飞机上最重要的着陆减速系统,关系到飞机的安全起降,其核心是防滑刹车控制技术。飞机刹车过程包含了众多在控制领域具有挑战的问题(不确定性、强非线性和强时变性),如何在刹车过程中有效克服着陆中所涉及的地面摩擦、刹车盘力矩波动、起落架载荷变化和阵风等具有复杂非线性特征的干扰,实现对地面结合力的可控利用,将对提高飞机地面安全发挥重要作用。本文对飞机防滑刹车控制技术进行综述。简述了飞机机轮防滑刹车系统的作用、发展、基本控制原理和典型架构;从应用需求出发归纳了关键评价指标;以数学模型的形式描述了系统内的典型非线性环节和着陆环境中的扰动;按照飞机防滑控制技术发展的顺序,依次介绍讨论了开关式防滑控制、偏压调制式防滑控制、自适应防滑控制和智能防滑控制中具有代表性的方法。从刹车控制律验证角度介绍了全数字仿真和试验方法。最后,结合刹车控制系统研制所存在的问题与挑战对本领域所涉及的技术研究重点进行了展望。

关键词：飞机刹车防滑道路识别轮胎摩擦非线性扰动

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小展弦比无尾飞翼布局飞机创新控制方式研究

小展弦比无尾飞翼布局飞机创新控制方式研究

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2014中国制导、导航与控制学术会议

作者：张宁张奕烜顾天元中航工业西安飞行自动控制研究所西安 710065中国飞行器控制一体化技术国防科技重点实验室西安 710065中国

针对小展弦比无尾飞翼布局的操纵控制问题，研究了基于创新效应面的手动气流控制、矢量推力控制和射流控制等创新控制方式，通过风涮实验，获得了各控制方式增升、俯仰、滚转和偏航操纵效率，对比给出了各控制方式的功能、不足及需解决... 详细信息

针对小展弦比无尾飞翼布局的操纵控制问题，研究了基于创新效应面的手动气流控制、矢量推力控制和射流控制等创新控制方式，通过风涮实验，获得了各控制方式增升、俯仰、滚转和偏航操纵效率，对比给出了各控制方式的功能、不足及需解决的问题，提出了满足小展弦比无尾飞翼布局操纵控制的创新控制组合模式，在此基础上展开了广义控制分配算法研究，并提出了适用于工程实践的分配策略，研究结果可供其它无尾布局飞机设计参考。

关键词：无尾飞翼创新控制控制分配

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通信约束下UAV集群协同拦截任务分配算法

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航空科学技术 2024年第4期35卷 18-24页

作者：卢晓东王一鸣王伟西北工业大学陕西西安710072 航空工业自动控制研究所飞行器控制一体化技术国防科技重点实验室陕西西安710065

针对多无人机协同拦截多机动目标的任务分配问题,同时考虑到真实战场环境中存在的通信约束以及探测范围约束条件,本文提出了分步一致性拍卖算法(SCBAA)。首先,对真实战场环境中存在的通信约束以及探测范围约束等问题进行了描述分析,构... 详细信息

针对多无人机协同拦截多机动目标的任务分配问题,同时考虑到真实战场环境中存在的通信约束以及探测范围约束条件,本文提出了分步一致性拍卖算法(SCBAA)。首先,对真实战场环境中存在的通信约束以及探测范围约束等问题进行了描述分析,构建了多无人机协同拦截任务分配模型,设计了综合效能函数以及相应约束条件。其次,为解决多无人机协同打击单一目标的不平衡任务分配以及冲突消解问题,将原任务分配过程分为主要任务分配以及次要任务分配两部分,通过多次拍卖以及冲突消解实现多无人机对单一目标的任务分配。仿真结果表明,该算法可有效解决通信约束条件下的分布式多无人机协同拦截问题,并适应动态环境中任务分配对实时性的要求。

关键词：通信约束分布式任务分配拍卖算法实时重分配算法无人机集群群目标协同拦截

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基于多尺度共生矩阵的景象匹配导航适配性分析

基于多尺度共生矩阵的景象匹配导航适配性分析

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中国惯性技术学会2023年科技工作者研讨会——新型惯性元件与先进导航技术

作者：刘楠岳亚洲张晓冬王华夏飞行器控制一体化技术国防重点实验室中航工业西安飞行自动控制研究所太原科技大学电子信息学院

针对高空山区景象匹配任务的需求,解决山区人造物稀缺、纹理不显著等问题,提出了结合多尺度灰度共生矩阵、相关面特征及局部/全局统计特征的综合图像特征,以匹配概率为回归目标,采用支持向量机回归方式构建匹配概率预测模型,实现对适配... 详细信息

针对高空山区景象匹配任务的需求,解决山区人造物稀缺、纹理不显著等问题,提出了结合多尺度灰度共生矩阵、相关面特征及局部/全局统计特征的综合图像特征,以匹配概率为回归目标,采用支持向量机回归方式构建匹配概率预测模型,实现对适配区的分析。实验结果表明,使用少量训练样本即可对山区景象匹配概率的进行预测,相较传统单尺度纹理特征有较高的性能提升,可有效地为景象匹配的基准图制备、航路规划等技术环节提供数据支撑。

关键词：图像处理灰度共生矩阵景象匹配导航模式识别

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低成本AHRS技术综述

低成本AHRS技术综述

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2016 IEEE Chinese Guidance, Navigation and Control Conference (IEEE CGNCC2016)

作者：史龙李威雷志荣中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所飞行器控制一体化技术国防科技重点实验室

基于MEMS技术的传感器和姿态解算技术极大促进了低成本小型化AHRS技术的发展。简述了AHRS可选的传感器组合,论述了一些当前可用于低成本AHRS的有代表性的姿态解算滤波器,对市场上典型的低成本AHRS产品进行了全面的对比,并展望了未来的... 详细信息

基于MEMS技术的传感器和姿态解算技术极大促进了低成本小型化AHRS技术的发展。简述了AHRS可选的传感器组合,论述了一些当前可用于低成本AHRS的有代表性的姿态解算滤波器,对市场上典型的低成本AHRS产品进行了全面的对比,并展望了未来的发展方向。

关键词： AHRS IMU MEMS传感器卡尔曼滤波

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