从自动飞行到自主飞行--飞行控制与导航技术发展的转折和面临的挑战

无人机要替代有人驾驶飞机 ,在不确定性环境中执行各类任务 ,必然面临着自主控制的巨大挑战。先进飞行控制和导航技术作为最主要的支撑技术 ,目前只能适应相对结构化任务环境的要求 ,而要解决动态、不确定环境下的自主飞行控制问题尚有很大的差距。当前 ,由自动飞行到自主飞行 ,已发展到了一个大的转折点。本文将从人与机器的关系和人 -机分工及演进的角度阐述作者对这些问题的现状、发展和面临的挑战所进行的系统分析。     

基于C/S结构的远程维护系统

提高计算机应用系统的可维护性，降低维护代价，一直是项目研发人员追求的目标。给出一种新的系统维护方法；系统采用客户机/服务器模式，通过Internet对远程机进行控制与操作，完成系统维护信息的搜集与发送，实现远程系统的故障诊断和软件的维护工作，对用VC 实现的核心技术做了说明。现已应用于自动化立体仓库系统远程维护工作中。     

基于FW-H方程的旋翼气动声学计算研究

由流体力学N S方程导出的非齐次波动方程———FfowcsWilliams Hawkings方程(简称FW H方程),可以精确地描述在静止流体中运动的物体与流体相互作用的发声问题。以FW H方程为理论模型,将旋翼桨叶运动发声问题等效为包含桨叶的任意运动控制面(声源面)的声辐射问题,并在旋翼绕流Euler方程数值模拟的基础上,在时域内计算了悬停旋翼和前飞旋翼的声场。应用于UH 1H和AH 1/OLS两种旋翼模型的气动声学计算表明:计算结果与噪声实验值符合良好;所研制的程序不仅能够较准确地计算单极子噪声和偶极子噪声,而且具有较强的跨音速四极子噪声预测能力。     

基于MSC/PATRAN的飞机结构强度静力试验数据实时跟踪与处理系统开发

 在Windows环境下,以MSC/PATRAN为平台，利用平台提供的二次开发语言PCL(Patran Command Language)，并结合C++语言，通过客户化、增设特定的命令和窗体等技术开发了飞机结构强度静力试验数据实时跟踪与处理系统TestDTAS（Test Data Tracking, Analyzing and Processing System）。在结构试验进行中，TestDTAS可以实时地监测结构试验件中应力和位移的变化情况，并与理论分析结果进行对比，而在试验结束后，TestDTAS可以进行试验数据回放和分析，从而将试验与理论分析有机的结合在一起，对结构静力试验和结构设计有很高的实用价值。     

C/C复合材料1 800℃抗氧化涂层探索研究

提出并制备了可以应用于1 800℃的抗氧化涂层体系,固渗法制备SiC内层,料浆涂刷法制备高温氧化物釉层和硼硅化物釉层.经扫描电镜分析涂层形貌及电子能谱分析其组成,发现C/C复合材料基材结构完整,没有发生次表面氧化.试验结果表明氧乙炔焰烧蚀20 s后,失重为0.06%;1 800℃自然对流氧化试验条件下,氧化物釉层30 min的平均失重速率为0.06g/(m2·s);硼硅化物釉层60min的平均失重速率为0.2g/(m2·s).说明涂层体系在1 800℃具有良好的抗氧化能力.     

Deep Impact: Working Properties for the Target Nucleus – Comet 9P/Tempel 1

In 1998, Comet 9P/Tempel 1 was chosen as the target of the Deep Impact mission (A’Hearn, M. F., Belton, M. J. S., and Delamere, A., Space Sci. Rev., 2005) even though very little was known about its physical properties. Efforts were immediately begun to improve this situation by the Deep Impact Science Team leading to the founding of a worldwide observing campaign (Meech et al., Space Sci. Rev., 2005a). This campaign has already produced a great deal of information on the global properties of the comet’s nucleus (summarized in Table I) that is vital to the planning and the assessment of the chances of success at the impact and encounter. Since the mission was begun the successful encounters of the Deep Space 1 spacecraft at Comet 19P/Borrelly and the Stardust spacecraft at Comet 81P/Wild 2 have occurred yielding new information on the state of the nuclei of these two comets. This information, together with earlier results on the nucleus of comet 1P/Halley from the European Space Agency’s Giotto, the Soviet Vega mission, and various ground-based observational and theoretical studies, is used as a basis for conjectures on the morphological, geological, mechanical, and compositional properties of the surface and subsurface that Deep Impact may find at 9P/Tempel 1. We adopt the following working values (circa December 2004) for the nucleus parameters of prime importance to Deep Impact as follows: mean effective radius = 3.25± 0.2 km, shape – irregular triaxial ellipsoid with a/b = 3.2± 0.4 and overall dimensions of ∼14.4 × 4.4 × 4.4 km, principal axis rotation with period = 41.85± 0.1 hr, pole directions (RA, Dec, J2000) = 46± 10, 73± 10 deg (Pole 1) or 287± 14, 16.5± 10 deg (Pole 2) (the two poles are photometrically, but not geometrically, equivalent), Kron-Cousins (V-R) color = 0.56± 0.02, V-band geometric albedo = 0.04± 0.01, R-band geometric albedo = 0.05± 0.01, R-band H(1,1,0) = 14.441± 0.067, and mass ∼7×10¹³ kg assuming a bulk density of 500 kg m⁻³. As these are working values, {i.e.}, based on preliminary analyses, it is expected that adjustments to their values may be made before encounter as improved estimates become available through further analysis of the large database being made available by the Deep Impact observing campaign. Given the parameters listed above the impact will occur in an environment where the local gravity is estimated at 0.027–0.04 cm s⁻² and the escape velocity between 1.4 and 2 m s⁻¹. For both of the rotation poles found here, the Deep Impact spacecraft on approach to encounter will find the rotation axis close to the plane of the sky (aspect angles 82.2 and 69.7 deg. for pole 1 and 2, respectively). However, until the rotation period estimate is substantially improved, it will remain uncertain whether the impactor will collide with the broadside or the ends of the nucleus.     

芳纶纤维／环氧复合材料界面超声连续改性处理

运用超声技术在芳纶/环氧复合材料制备过程中对其界面进行改性处理,分析了超声处理过程中纤维与树脂之间浸润性的变化趋势以及超声作用对复合材料界面性能和力学性能的影响。结果表明:超声是通过改善纤维与树脂之间的浸润性,提高复合材料的界面性能及力学性能。     

基于BP人工神经网络的GPS／SINS组合导航算法

基于扩展Kalman滤波的GPS／SINS组合导航算法，需要对原始的非线性连续系统模型进行线性化和离散化处理，要求系统噪声和测量噪声为零均值的高斯白噪声，且易于出现滤波器发散。BP人工神经网络毋需对所求解的问题建模，能够很好地逼近系统非线性特性，获得较高精度的导航定位信息；还具有计算过程稳定，不涉及矩阵求逆，不需要迭代逼近，以及容易实现并行处理等优点。本文设计适用于GPS／SINS组合导航系统的BP网络模型，并在标准的BP算法基础上，采用共轭梯度法改进网络训练速度及精度。最后，通过仿真算例说明BP网络方法用于GPS／SINS组合导航计算的可行性。     

束丝SiC纤维增强铝复合材料界面TEM研究

利用透射电镜 (TEM )对由几种不同方法制备的束丝SiC纤维增强铝复合材料 (包括超声液相浸渗法制备的复合丝、由复合丝热压得到的板材以及由真空液相压渗法制备的板材等 )的界面微观特征进行了研究 ,结果显示 ,制造态及 5 5 0℃× 1h热暴露条件下复合材料没有发生界面反应 ,在 6 5 0℃× 1h热暴露条件下有厚度 10 0～2 0 0nm的界面反应区。该研究表明 ,SiC/Al复合材料在制备工艺条件下具有有良好的界面化学相容性     

风扇转子叶片周向积叠的三维气动优化设计

为了研究优化环境对优化结果的影响，利用商业软件NUMECA对某风扇第一级转子叶片进行了气动优化设计，并对比研究了第一级转子单排叶片的优化及其在整级环境中的优化结果。研究发现．单叶排优化后．虽然能提高整级风扇的效率，但是由于匹配的原因，整级风扇在整个流量范围内总压比都比优化前的有所减小；在级环境中优化后，该级风扇的效率和稳定工作范围都扩大了，且保证了级压比不变，其优化效果比单叶排的优化效果好。