| 多自主翼伞系统建模及其集结控制 |
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| 作者姓名： | 陈奇 赵敏 赵志豪 马敏毓 黄荣发 |
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| 作者单位： | 1. 南京航空航天大学 自动化学院, 南京 210016;
2. 淮阴工学院 电子信息工程学院, 淮安 223003;
3. 中航工业宏光空降装备有限公司, 南京 210022 |
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| 基金项目： | 航空防护救生技术航空科技重点实验室资助的航空科学基金(20152952038),江苏省普通高校研究生科研创新计划(KYLX15_0271),中央高校基本科研业务费专项资金,江苏高校优势学科建设工程资助项目,淮安市科技计划(HAG2015028)Aeronautical Science Foundation of China funded by Aviation key Laboratory of Science and Technology on Aerospace Life-Support(20152952038),Funding of Jiangsu Innovation Program for Graduate Education(KYLX15_0271),The Fundamental Research Funds for the Central Universities,A Project Funded by the Priority Academic Program Development of Jiangsu Higher Education Institutions,Huai'an Science and Technology Project(HAG2015028) |
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| 摘 要： | 当前对翼伞系统的研究主要集中在单个翼伞,但实际空投中一般需要使用多个翼伞,才能完成大量物资、装备的空投补给任务,而多个翼伞同时空投时,将会出现翼伞需要集结、相互间需要避免碰撞等在单翼伞空投时不存在的问题。现有的单翼伞系统已能通过GPS/惯导系统及其他板载传感器实现自主飞行,针对多个自主翼伞的空投任务设计算法,以控制下降翼伞之间的相互运动,实现多翼伞系统的集结和避碰。首先以质点模型为起点,通过引入新的独立变量,并将翼伞运动转换至风固定坐标系,使得单个翼伞质点模型降维为非线性降阶模型,进而得到多自主翼伞模型,在此基础上提出了一种集结控制算法,利用每个翼伞自身的状态信息和相邻翼伞的状态信息,采用势场法使得多翼伞实现集结并避免碰撞,最后一致地降落至地面。仿真结果表明多个自主翼伞实现了集结,减小了翼伞的着陆散布,降低了翼伞之间的碰撞风险,验证了该方法的有效性,可以为进一步研究多自主翼伞协同控制提供理论参考。
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| 关 键 词： | 单翼伞 质点模型 降阶模型 多翼伞 集结控制 避碰 |
| 收稿时间： | 2015-10-20 |
| 修稿时间： | 2015-11-20 |
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