共轴式无人驾驶直升机飞行数据可视化系统的设计

分析了共轴式无人驾驶直升机飞行数据的特征,设计了与数据相对应的可视化图形元,实现了基于计算机硬件系统的飞行数据的可视化。结合飞行数据分析给出了本系统飞行距离的计算方法。该系统经过实际飞行验证取得可令人满意的成果。     

某型直升机的操纵性稳定性飞行试验

本文简要介绍了某型直升机操纵性与稳定性飞行试验的原理、试飞方法及数据处理技术。给出了换算到标准条件下的一些试验结果,并与军用直升机飞行品质规范CJB902-90的有关要求进行了对比,提出了客观的可供借鉴的试飞结论。     

Z—8横侧稳定性和操纵性的飞行试验研究

本文介绍了Z-8横侧稳定性和操纵性飞行试验的原理、方法和数据处理技术。给出了换算到标准条件下的试验结果,并与军用直升机飞行品质规范HB6105-86的有关要求进行了比较,并得出了结论。     

小型无人直升机自动起降控制技术研究及验证

针对无人直升机有/无地效悬停状态的飞行特性,综合考虑在自动起飞与自动着陆过程中无人直升机过渡状态存在明显的差异,开展了无人直升机自动起降过程控制特性研究,给出了无人直升机自动起降控制策略及其控制律,进行了半物理仿真,并将研究成果应用到样例无人直升机的自动起降控制中,较好地实现了样例无人直升机的自动起降功能并满足相应的控制要求。     

直升机飞行轨迹控制试飞技术研究

对ADS-33E-PRF中的飞行轨迹控制要求及相应的试飞评定方法进行了研究。分析并验证了规范定义的需用功率曲线的前、后段,给出了分段评定的原因,确定了分段后飞行轨迹控制评定的试飞方法和数据处理方法。运用某型直升机对上述方法进行了试飞验证,得出了该型机飞行轨迹控制前、后段响应的评定结果。该结果表明,所确定的试飞技术可行,能有效评定ADS-33E-PRF中的飞行轨迹控制要求。     

某直升机自动飞行故障分析

根据某直升机在试飞中出现的故障现象,从直升机飞行动力学原理和飞行控制原理出发,分析了手操纵时直升机纵向静稳定性特性,以及带自动驾驶仪飞行时其纵向稳定性差的故障原因;然后进行了必要的试验及验证性试飞,最终对故障源进行了定位并对故障进行排除.     

直升机非线性的稳定性分析

建立了直升机的描述函数,分析和研究了非线性条件下直升机稳定性和极限环振荡情况,导出了极限环振荡情况下纵向操纵位移计算公式和稳定裕度计算公式,并根据Z—8飞机飞行试验数据进行了验证计算和误差分折。计算结果表明,本文的方法可用于各种直升机的设计估算和飞行试验数据处理,是一种非线性闭环分析方法。     

“海豚”直升机纵向飞行品质研究

本文重点研究带自动驾驶仪的“海豚”直升机的纵向飞行品质。文中首先给出自动驾驶仪的调节规律,继而列出装备有自动驾驶仪的单旋翼带尾桨式直升机的无量纲运动方程。其次,编制FORTRAN程序,在IBM-4341计算机上对悬停、小速度、中等速度和大速度前飞共五个速度进行调参研究。最后,按照我国航空工业部新近发布的《军用直升机飞行品质规范》对悬停、小速度和中等速度、大速度两类状态进行分析与讨论,并且得到了满意的评价。     

微小型直升机自抗扰飞行控制

针对微小型直升机建模困难,动态模型中不仅含有较多的未知动态,且飞行中内外扰动均比较大的问题,提出一种基于自抗扰控制的飞行控制方法。该方法不仅可以确保微小型直升机六自由度方向上的稳定准确跟踪控制,而且可实时估计并补偿未知动态影响。通过盘旋上升模态下飞行仿真验证了此控制方法的有效性和鲁棒性。     

某型无人直升机前飞段仿真建模与试飞验证

针对某型无人直升机无铰式旋翼技术验证和飞行试验需求,建立了能够用于实时仿真的非线性飞行动力学模型,并基于经典PID控制算法完成了飞行控制律设计。为验证理论模型准确性和控制参数合理性,相继开展了盘旋飞行和大速度飞行的半物理仿真和飞行试验,并基于飞行试验控制效果评估完成了部分控制参数的优化设计。数据分析表明:半物理仿真和飞行试验的时域响应和配平特性均吻合较好,验证了非线性飞行动力学模型的准确性;飞行试验中无人直升机姿态和速度响应均能够较好地跟踪其设定值,所设计的飞行控制参数能够满足某型无人直升机稳态飞行控制要求。     

离散系统LMI滤波技术

给出了一种离散系统最优滤波器的线性矩阵不等式（ＬＭＩ）设计方法。在系统干扰噪声能量有界情况下，将有约束的滤波问题转换为无约束的最优状态估计问题。利用ＬＭＩ方法给出了最优无偏滤波器存在的充分必要条件，所得滤波器的阶数小于系统状态个数。将ＬＭＩ方法应用于飞机飞行试验数据处理中，分析了实际飞行条件下飞机运动的模型，并对该模型进行扩展线性化处理，得到了一个较易实现的ＬＭＩ滤波算法。仿真结果表明，所提出的算     

飞行数据处理的非线性鲁棒滤波技术

研究了飞机飞行试验数据处理中的非线性鲁棒滤波技术,分析给出了实际飞行条件了一种飞机运动的新模型,它是含不确定参数项的非线性模型,同时给出了该不确定参数项的解析的表达形式,然后研究了对应于此类非线不确定系统的鲁棒滤波算法,得到了该滤波问题的充分解,并对该解进行扩展线性化处理,得么了一个较易实现的扩展鲁棒滤波算法,最后利用该算法对实际的数据进行了处理,结果表明,所提出的算法是切实可行的。     

Direct-Ranging Loran Model Identification and Performance Predictions

With the availability of modern data processing techniques and lowcost stable time references, the use of Loran in a direct-ranging mode offers certain potential advantages. In order to generate reliable direct-ranging Loran (DRL) performance projections and system designs, however, accurate system error models are required. This paper first describes the processing of airborne flight data from a DRL receiver to identify models for significant DRL system errors. These models are then used in a Kalman filter covariance simulation to generate performance predictions for an optimally integrated DRL system. Comparisons with conventional hyperbolic Loran are also given. DRL is shown to be capable of substantially improved position accuracy over that of conventional hyperbolic Loran, especially in regions of poor geometry. A stationary ground-align technique for improving DRL performance is also discussed.     

基于正反Kalman滤波的动基座重力仪数据处理方法

重力数据处理是动基座重力仪的核心技术,采用了一种基于正反Kalman滤波的数据处理方法提取重力异常值.以动基座重力仪(Sea and Air Gravity,SAG)为研究对象,根据系统参数推导了Kalman滤波方程,并运用正反Kalman滤波方法处理了SAG某飞行架次的数据.将提取的重力异常值与同机搭载飞行的俄罗斯高精度重力仪GT-1A的结果进行比对,试验结果表明,两者滤波结果差值的均方根误差要小于1 mGal.     

一种实时飞行轨迹重构方法

提出一种有效的实时纵向飞行轨迹重构的新方法。为了得到状态估计的快速算法,本文把非线性飞行轨迹重构转化为线性、离散、时变状态和参数估计问题。将数值稳定性好、计算量也小的序列U-D分解滤波算法用于状态方程为线性、观测方程为线性或非线性的滤波问题中。由于测量值中常常含有系统偏差,本文把这些偏差作为增广状态加入增广状态模型中,并利用模型的一些特点,提出偏差分离的U-D分解算法,使计算量大大减少。仿真和实际试飞数据计算表明、本文的方法可得到比平方根协方差滤波更有效的实时飞行轨迹重构结果。     

抵御中心机系统异常风险的策略研究

为解决因中心机异常可能造成的飞行器试验指挥控制失灵问题,研究物理与信息冗余相结合的解决策略,通过规避导致软件系统瘫痪的数据处理周期,自动接收飞行器起飞时间,人机结合判断系统故障等技术,采用异构备份方法,构建了一个具有异常控制机制的中心机系统。当中心机系统异常导致瘫痪故障时,该系统可在数秒内使数据处理功能恢复正常并完成后续任务,抵御中心机系统异常带来的风险,提高了中心机系统的可靠性。     

进气道/发动机相容性试飞中总压畸变数据的采集与处理

研究了进气道/发动机相容性试飞中总压畸变数据的采集与处理方法,详细介绍了传感器选型、测点布局、受感部设计、测试及采集系统构建的要点,开发了通用动态数据处理软件,并重点研究了动态总压数据处理方法和参数选择问题。通过某型飞机/发动机的进气道/发动机相容性试飞应用及其数据处理表明:提出的测试与采集方案合理可行,工程应用情况良好;动态数据处理中应合理选择截止频率、滤波器阶次以及滤波函数。     

一种地理围栏内无人机航迹跟踪方法

针对UTM体制中无人机在地理围栏内的飞行监视问题,提出一种约束状态相关模态转换混合估计算法(CSDTHE)。采用随机线性混杂系统模型对无人机运动状态进行建模,利用CV、CT和CA三种模态描述无人机的飞行状态,以构建地理围栏内无人机运行的通用模态转换模型框架。利用飞行模态改变点(FMCP)定义相关模态转换参数,设计模态转换条件,生成模态转换概率矩阵,从而建立与状态相关的模态转换模型。运用约束卡尔曼滤波(CKF)方法对直线阶段和转弯阶段的无人机运动速度分别施加等式约束,并通过仿真实验验证了CSDTHE算法对无人机跟踪的有效性。     

A relative navigation system for formation flight

A relative navigation system based on both the Inertial Navigation System (INS) and the Global Positioning System (GPS) is developed to support situational awareness during formation flight. The architecture of the system requires an INS/GPS integration across two aircraft via a data link. A fault-tolerant federated filter is used to estimate the relative INS errors based on relative GPS measurements and a range measurement obtained from the data link. The filter is constructed based on a reduced-order model of the relative INS error process. A method for analyzing the filter performance is presented. A case involving two helicopters in formation flight is studied under three different night trajectories to account for the effect of vehicle motion on the INS state transition matrix. The results of the covariance analysis are compared with actual night results over an instrumented test range.     

基于Stateflow的自动飞行模式转换逻辑研究

现代民用飞机的自动飞行模式有很多种，且各模式间相互关联和影响，容易造成模式转换的混乱。为解决模式转换的混乱问题，对自动飞行模式转换逻辑进行了研究，分别梳理了飞行指引、自动驾驶仪以及横向和纵向模式转换关系。利用Stateflow搭建了自动飞行各功能的模式转换模型，同时利用Matlab的GUI搭建仿真的飞行控制板和自动飞行模式显示界面，模拟仿真飞机的自动飞行模式转换功能。最后通过预期的模式转换矩阵的方式验证平台中模式转换的正确性。