基于无人机典型试飞动作的指令控制技术研究

针对现有无人机平台试飞中采用人工遥控操纵试飞方法存在实时性不足的问题,提出了基于无人机典型试飞动作的指令控制技术。通过对无人机平台飞行试验项目的分析,建立了无人机典型试飞动作单元库,设计了试飞动作单元的控制动作指令,提出了在无人机飞行控制系统的基础上增加嵌入式试飞动作环节的指令控制技术验证方案。试验结果表明,与人工遥控操纵方法相比,试飞动作指令控制技术具有操作简单,试飞动作更准确、规范,数据有效性更高的优点。     

遥控驾驶无人机时间延迟与飞行品质分析

时间延迟是影响遥控驾驶无人机飞行品质的一个重要因素,在有人驾驶飞机飞行品质标准中,存在有效时间延迟和等效时间延迟两种概念以及相应的评估指标。对比有人驾驶飞机时间延迟的概念,分析了无人机时间延迟的组成,从飞行品质的角度出发给出了无人机时间延迟的定义和测量方法。利用飞行试验的手段,在遥控操纵模式下进行了典型试飞任务的试验,并基于试飞数据和试飞员评价,初步给出了时间延迟的试飞评估方法。     

飞行试验安全文化

飞行试验是集科学性、实践性和风险性于一体的系统工程,确保试飞安全是飞机研制和飞行试验的头等大事。本文以具体事例说明:飞机研制是试飞安全的基石,飞行试验是试飞安全的保障,试飞管理是试飞安全的关键。试飞安全是全行业的共同责任,营造健康试飞安全文化是全行业的共同义务。     

基于辨识模型的无人机鲁棒飞行控制方法

提出了一种基于系统辨识获取飞行动力学模型并进行鲁棒飞行控制律综合设计的方法。首先利用混合遗传粒子群优化算法,从真实试飞数据中辨识建立无人机动力学模型,然后基于随机鲁棒原理的设计方法和辨识模型,设计了无人机鲁棒飞行控制律。飞行试验验证表明,在无气动数据情况下所设计出的高性能鲁棒飞行控制律满足了无人机飞控研制的需求。     

基于BP神经网络的试飞训练安全性量化模型

为提升试飞员在航空试验飞行过程中的飞行安全、降低试验飞行的风险等级,研究基于BP神经网络的试验飞行训练安全性分级量化分析模型。以人因工程的人、机、环为切入,分析试验飞行训练过程中影响试飞安全的因素,并选取人、试飞训练科目及环境三部分重要因素,建立试验飞行训练过程中的安全性分级量化分析指标体系。经人因工程指标量化处理后,由于融合的数据类型相似度较低,因此采用BP神经网络构建试验飞行训练安全性分级量化分析模型,经模型训练、测试后,输出试验飞行训练的安全性分级量化等级。利用定制的接触式采集设备和非接触式面部识别系统,采集试飞员执行试飞科目训练时身体节律数据,分析训练过程中科目复杂度和难度对试飞员心理特征和生理特征的影响,从而建立量化指标和预警指标,以此优化试验飞行训练课程、提高训练品质,保障试飞安全。试验表明,该模型所得试验飞行训练过程中的安全性分级量化模型输出偏差小于2%,模型预测结果与训练过程中实际风险等级基本吻合,可有效地用于试飞训练过程中风险预警,提高试飞员训练品质,为实际试飞安全提供保障。     

无人机飞行试验参数辨识研究

针对大型无人机飞行试验,探讨了无人机气动导数的参数辨识过程。根据无人机飞行试验数据特点及模态激励方式,分析并实践了相应的数据处理过程,修正了试飞数据;结合参数的相关性分析,建立了合适的气动模型,进行了气动导数辨识并验证了部分导数,辨识结果是真实可信的。所研究内容对验证和优化无人机空气动力和飞控设计进而合理地评价无人机的性能和品质具有重要意义。     

民机座舱负压差安全释压功能试飞研究

座舱压调系统是保障试飞安全的重要系统,座舱压差过大会对飞机结构造成损坏,严重影响飞行安全。对座舱负压差安全释压飞行试验进行了研究,首先介绍了座舱压力调节系统的基本原理和设计特点,随后从试飞方法、改装方法、数据处理、试飞风险几方面对座舱负压差安全释压试飞技术进行了分析总结,可为民机座舱负压差安全释压功能试验提供参考。     

舰载无人直升机飞行控制与管理系统试飞验证标准研究

针对舰载无人直升机飞行控制与管理系统试飞验证的标准研究,梳理了国内外现有的与舰载无人直升机飞行控制与管理系统试飞验证相关的标准,对其中的科目进行了适用性分析,提出了我国舰载无人直升机飞行控制与管理系统试飞验证的完整框架,为促进我国无人机系统标准体系的建立和完善提供一定借鉴意义。     

无人机发动机惯性起动试飞技术

无人机系统在局部冲突战争中逐渐取得了尖兵地位,各系统的可靠性对于无人机实现战役战术任务十分重要。双发无人机不仅提升了动力系统余度,也为研究发动机的空中起动特性提供了平台。以某双发无人机为研究对象,建立无人机双发停车时的空滑模型,通过空滑性能分析确定空滑返场最远点,即惯性起动试验状态点位置,完成了任务航线和试飞流程的规划,进行地面惯性起动试验和模拟单发飞行和着陆试验后,成功完成2个状态点的空中惯性起动试验。结果表明,目标无人机配装的发动机具有良好的空中惯性起动性能,惯性起动可靠性较高,惯性起动试飞技术具有较好的工程应用价值。     

民机试飞过程系统故障的排故要求和方法

试飞故障是指试飞飞机在飞行试验期间(包括飞行和地面机上工作)发生的故障,故障能否及时排除和关闭归零将直接影响试飞的进度和飞行安全,有些故障还可能直接影响相应科目的试飞结果,导致试飞结果的失效。     

基于试飞数据的高空长航时无人机任务剖面优化方法

针对高空长航时无人机的任务剖面优化问题,综合考虑无人机的飞行特点,提出了阶梯式的巡航策略。建立了基于试飞数据的无人机任务剖面数学模型,将任务剖面优化问题转化为约束条件下求极值的问题,采用了免疫粒子群算法对问题进行求解。最后,将计算结果应用到飞行试验中,并与传统任务剖面试飞结果进行了对比。结果表明,该方法得到的任务剖面航程明显优于传统任务剖面。     

虚拟试飞关键技术及应用研究

飞行试验是民机产业链的关键环节，试飞周期较长会导致飞机交付时间延迟、企业信誉损失、资金无法及时回笼等问题，因此中国民机飞行试验在经济性、安全性等方面还有较大提升空间。虚拟试飞指试飞环节中含有一个或多个采用了仿真手段的试飞技术。借助虚拟试飞技术可以构建“预测试验比较”迭代式的试飞新模式，提前开展试飞结果预测和试飞风险评估，保障安全，提高质量，降低成本。界定了虚拟试飞概念，选取了虚拟试飞中较为典型的地面试飞与空地一体试飞，阐释了其技术概念、讨论了其应用范围、说明了其实现原理、梳理了其应用现况，并针对国内空地一体试飞实际应用较少的情况，提出了一套用于评估在实际飞行试验中引入空地一体试飞平台可行性的装备论证方案。     

民用飞机试飞规划与管理软件和飞行试验协同平台的接口研究与实现

针对试飞资源复杂多样的特点,阐述了在民用飞机试飞规划与管理软件和飞行试验协同平台间建立接口交联的必要。飞行试验协同平台接口应用计算机技术,借助民用飞机试飞规划与管理软件前端试验信息处理和管理功能,依托试飞任务单和试飞试验点,实现民用飞机试飞规划与管理软件对飞行试验协同平台试飞数据的读取和调用。经应用分析,通过开发接口能便捷地获取完整、准确的试飞数据,降低试飞成本,减少试飞工作量,提高试飞效率,有助于型号试飞工作的更顺利进行。     

无人驾驶直升机发动机模糊自适应PID控制

针对某型无人驾驶直升机发动机控制的特点,提出恒量供油、恒速控制和总距前馈补偿控制的复合控制策略,在飞行控制计算机内建立发动机模糊自适应PID控制器,利用模糊规则和推理来在线调整PID参数,使发动机安全平滑启动,并在各种功率状态下保持输出轴转速恒定。经含实物仿真试验、地面试车、系留试验以及无人机整机试飞测试,所设计的发动机控制方案动态响应速度快,对总距变化等干扰的抑制作用强,能保证主旋翼在各种飞行状态下获得最佳的气动效率,改进无人直升机的飞行性能。      

飞行品质仿真计算与试飞数据对比分析

随着飞行控制系统越来越复杂,试飞过程逐渐向数字化过渡。在开展飞行试验前,通过数值模拟对飞机的主要飞行品质参数进行仿真计算,可以为试飞过程提供参考,提高飞行试验的效率。根据某型飞机的风洞试验数据,建立该型飞机的气动力数学模型,基于Flightgear飞行模拟软件搭建功能完备的实时飞行模拟平台,完成飞行品质的数字化试飞。选取典型试飞数据对所建立的气动力模型与数值仿真结果进行验证,结果表明:数值仿真结果与试飞结果具有较好的一致性。     

长航时无人机续航性能试飞方法优化研究

利用解析算法可计算长航时,无人机在典型任务剖面下巡航段的最有利航程和续航时间,及其对应的飞行参数,分析无人机等高变速、等速变高和等高等速3种巡航方式,及不同飞行参数的选取,对其巡航段航程和续航时间的影响。结果表明:在均选取最佳飞行参数时,等高变速巡航方式能达到最大续航能力,等高等速巡航方式的效果次于等高变速和等速变高巡航方式。该研究结果可直接应用在型号试飞中的任务性能、续航性能科目试飞及后续部队作战使用试飞中,根据无人机的控制方式,选择合适的飞行策略提升长航时无人机作战效能。     

航空新闻

“山鹰”鉴定试飞取得重大进展目前,新一代高级教练机“山鹰”正在西安某试飞基地紧张有序地接受空中、地面飞行检验,为飞机设计定型奠定基础。飞机已经过近10个月的鉴定试验试飞,两架参加鉴定试飞的飞机已累计完成210个起落,总计安全飞行148小时。“山鹰”从2003年12月13日和次年4月12日两架飞机实现首飞后,于4月28日进入鉴定试飞阶段。两架飞机从去年6月28日先后投入测试飞行后,截至今年2月28日,共安全飞行194个架次,完成了飞机无外挂状态调整试飞、基本性能、导弹发射等近20项飞行试验测试。飞行测试结果表明,飞机性能稳定,基本达到了第…     

民用运输类飞机功能和可靠性试飞浅析

飞行试验是民用飞机取得型号合格证的必经之路,功能和可靠性试飞是一项重要的局方试飞项目,是为确保航空器及其零部件和设备可靠且功能正常所必须进行的飞行试验。从适航条款、飞机构型、试飞方法、试飞大纲等方面入手,对功能和可靠性试飞进行浅析。     

基于指令姿态控制的无人机遥控着陆特性分析

对遥控操纵模式的无人机来说,有效、安全着陆是其飞行品质的首要要求。研究了无人机遥控操纵模式下着陆的典型问题和关键因素,从人机闭环角度分析,建议遥控着陆阶段采用姿态控制模式。在典型的无人机地面闭环试验环境中,模拟了典型时间延迟和链路短时中断情况,让试飞员分别在速率控制和姿态控制模式下完成遥控着陆任务,并按照修订后的适应于无人机飞行的库珀-哈珀评定准则进行评价。通过试飞数据分析和飞行员评价表明:指令姿态控制模式在遥控着陆任务中具有控制精确、飞行员工作负荷小和不易产生PIO等优势。     

直升机无障碍机场A类性能起飞决断点试飞研究

A 类性能是运输类直升机的典型特征，A 类性能飞行试验是表明符合性的最佳途径。以CAAC 颁布的相关A 类性能适航文件为基础，分析A 类起飞性能产生的背景，研究相关规章条款的要求和符合性方法，探讨极限高度—速度包线、A 类起飞航迹、A 类继续起飞和中断起飞以及最终起飞决断点确认等试飞技术，制定无障碍机场A 类性能起飞决断点试飞风险管控措施。构建的直升机无障碍机场A 类性能起飞决断点试飞方法及试飞风险管控措施，有效地指导完成了AC312E、AC313 等直升机的局方审定飞行试验工作，为其获得CAAC 型号合格证奠定了基础。