A comprehensive survey on the methods of angle of attack measurement and estimation in UAVs

Angle of Attack (AOA) is a crucial parameter which directly affects the aerodynamic forces of an aircraft. The measurement of AOA is required to ensure a safe flight within its designed flight envelop. This paper intends to summarise a comprehensive survey on the measurement techniques and estimation methods for AOA, specifically in Unmanned Aerial Vehicle (UAV) applications. In the case of UAVs, weight constraint plays a major role as far as sensor suites are concerned. This results in selecting a suitable estimation method to extract AOA using the available data from the autopilot. The most feasible and widely employed AOA measurement technique is by using the Multi-Hole Probes (MHPs). The MHP measures the AOA regarding the pressure variations between the ports. Due to the importance of MHP in AOA measurement, the calibration methods for the MHP are also included in this paper. This paper discusses the AOA measurement using virtual AOA sensors, their importance and the operation.     

先进战斗机过失速机动大气数据融合估计方法

可控的过失速机动是先进战斗机超机动性能的重要标志，飞机飞行包线的扩大已超出传统的大气数据系统测量范围，可靠的迎角、侧滑角、总压、静压等飞行大气数据是制约先进战斗机过失速机动中飞行控制的关键因素。以中国推力矢量验证机为对象，基于过失速机动飞行试验的数据，开展大气参数估计与验证研究。结合过失速机动的时间与空间特性，研究了基于风速、地速、空速矢量和惯性姿态、导航参数的大气参数融合计算方法；针对过失速大迎角状态下飞机周围气流非定常、模型非线性导致的融合大气参数误差的复杂特性，进一步构建深度神经网络，对机动状态融合迎角、侧滑角的强非线性误差进行拟合。仿真和飞行试验表明：该方法可在大迎角飞行状态下实现主要大气参数的融合估计，过失速机动过程中融合迎角误差优于2.3°，融合得到的大气参数可为过失速大迎角机动飞行控制提供可靠的大气参数状态反馈。     

基于相对最值点的最小二乘直线检测方法

为了解决传统目标检测中遇到的检测速度慢、精度低等问题，本文提出一种新的图像特征——相对最值点，并依据相对最值点提出一种新的最小二乘直线检测的方法。该方法首先搜索Canny边缘的闭合包络，并寻找闭合包络的相对最值点。包络上相邻相对最值点之间长度满足阈值要求的即为疑似直线的两端点，进而利用最小二乘拟合方法获得该疑似直线的拟合方差，最后利用拟合方差与拟合直线长度之比作为直线判定的标准用来检测出图像中的直线。实验表明，本方法与传统方法如PPHT直线检测、LSD直线检测方法等相比，检测直线的精度更高，检测速度更快。     

最小二乘直线函数的特性分析

证明了最小二乘直线函数是一种严格的凸函数。F(a,b)=∑(y-ax_i-b)~2是一个椭圆抛物面。a=[n∑x_iy_i-∑x_i∑y_i]/[n∑x_i^2-(∑x_i)~2]和b=[∑x_i^2∑y_i-∑x_i∑x_i∑y_i]/[n∑x_i^2-(∑x_i)~2]仅表示极值点。a=∑x_iy_i/∑x_i和 b=[∑x_i^2∑y_i-∑x_i∑x_iy_i]/[n∑x_i^2]在某些情况下可以是极值点,但不是在每种情况下都是极值点。     

基于LabVIEW设计曲线拟合仪

基于LabVIEW图形化编程环境和软件分析库函数设计的曲线拟合仪，界面友好，功能齐全，操作简便，在科学研究和工程应用中具有较强的实用价值。文中简要介绍利用NI虚拟仪器技术设计曲线拟合仪的方法，给出软件设计思想与实现方案，对主要软件功能模块进行了分析。     

门限自回归模型参数的局部正交设计寻优法

在采用点值图确定门限区间个数的基础上，对门自回归模型中门限值、滞后步长、各门限区间模型阶数，利用正交设计方法寻优，计算工作量锐减，却可得到精度较高的预报模型。     

基于有限元法的隧道荷载模型位移反分析

介绍了一种以荷载模型为求解对象的位移反分析法。它是以通用有限元软件为实验平台，利用隧道位移实测值建立荷载灵敏系数方程，根据最小二乘法原理反求隧道模型的荷载，再将正分析结果和实际值进行对比分析井重新调整隧道荷载模型，最终获得较为符合实际的隧道荷载模型。该方法的优点是既考虑了岩土松动荷载效应又能体现支护结构与周围岩土体的共同作用，且具有较好的操作性。     

基于分数阶Fourier域滤波的SAR多运动目标检测和参数估计

SAR多运动目标的检测和参数估计较单运动目标的难度大大增加,传统的WVD方法在处理多分量线性 调频信号时存在交叉项干扰的问题,改进的WVD-HT方法可减弱交叉项的影响,但并不能从根本上解决交叉项问题, 同时计算量也很大。文中提出一种基于分数阶Fourier域滤波的多运动目标检测和参数估计方法,在运动目标和静止目 标信号分离后通过逐个消去强目标信号,有效地解决了弱目标信号的检测和参数估计问题,由于分数阶Fourier变换是 线性变换,从而免除了交叉项的困扰。仿真和实测数据的处理结果验证了算法的有效性。     

频率及频率变化率的快速最大似然估计

信号参数估计是许多领域 (如雷达、通信、导航和声钠等 )都会遇到的共同问题。文中证明 ,牛顿法是实现频率 (η)和频率变化 (β)最大似然估值器的快速有效算法 ,并且详细分析了牛顿估值器的性能。研究证明 ,对于牛顿法 ,(η,β)是以三次方律收敛于真值 (η,β)的。模拟结果表明 ,当输出信噪比 ( SNR) o≥ 15 d B时 ,估计量的均方误差 ( MSE)达到Cramer- Rao界