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无人机爬升航迹优化设计研究 总被引:2,自引:1,他引:2
为改进无人机的飞行性能,应用可变误差多面体法求解了在垂直平面内的最经济和最快爬升轨迹。计算结果表明,经优化后的爬升航迹可以节省燃油,延长无人机的续航时间和有效任务时间,具有较好的性能收益。 相似文献
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续航性能是飞机的主要战术技术指标之一。从飞机巡航段航程的基本公式出发,利用导数求极值的性质,推导出确定飞机巡航爬升和平流层内最佳巡航条件的方程,证明了最优巡航马赫数出现在飞机阻力增加区段,最优巡航高度存在于飞机阻力最小处。最后以某型飞机的巡航爬升条件和平流层平飞最优马赫数和高度的确定作为算例,说明用此方法确定飞机巡航条件,将使飞机获得最大航程。 相似文献
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介绍了无人驾驶高空侦察机(UAV)的爬升轨迹控制方案原理,对纵向控制回路进行了详细分析,按简单拉力法进行了飞行性能计算,同时还分析了爬升方案曲线与优化性能轨迹的关系,并对爬升轨迹计算和试飞遥测数据进行了比较。经分析计算与试飞结果表明,对于爬升较缓慢的飞机,本控制方案可实现沿优化性能轨迹上升,并自动转入有利速度巡航。 相似文献
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RBCC飞行器爬升段轨迹设计方法 总被引:5,自引:2,他引:5
火箭基组合循环(RBCC)的发动机推力与飞行轨迹相互影响,导致飞行器轨迹设计与发动机性能分析存在耦合作用。对RBCC飞行器爬升段的轨迹设计方法进行研究,提出了基于马赫数-动压参考曲线的轨迹设计方法。对非均匀有理B样条(NURBS)曲线进行了定义补充,以用于描述具有任意形状的马赫数-动压参考曲线,并对参考曲线的各控制参数选取方法进行了研究;建立了基于二分法求解迎角并实现轨迹方程求解的算法流程。利用提出的轨迹设计方法对空中载机发射的RBCC飞行器进行了爬升段轨迹设计与分析,计算结果表明:(1)马赫数-动压参考曲线法考虑了发动机性能与飞行轨迹的耦合作用,能够适用于RBCC飞行器爬升段的轨迹设计;(2)引射模态低速段(Ma<2.0)消耗的推进剂质量超过爬升段的50%以上,是发动机性能优化的关键;(3)引射模态推进剂流量最大值与最小值之比达到了6.3;(4)当飞行马赫数达到1.7后引射模态下的来流空气冲压作用超过了一次火箭的引射作用,在保证空气捕获方面占主导地位。 相似文献
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基于能量优化的无人机机动能够使无人机在不失去决定性位置优势的情况下获取相对于对手的能量优势,足够的能量优势可转换为有效的位置优势,有利于无人机在空战中随时改出当前机动并投入下一机动动作,对于无人机获取空战胜利至关重要。开展了基于能量优化的无人机机动轨迹生成方法研究,通过在无人机机动飞行包线内设计合适的机动指令,使得无人机能量性能指标最优。以上升转弯机动为例进行了机动轨迹生成的详细设计,并与常规上升转弯机动轨迹生成结果进行对比,仿真结果显示所设计的机动动作完成时间缩短了28.6%~83.8%,总能量变化减少了64.7%~70.1%,实现了无人机机动飞行的能量优化。 相似文献
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飞机航路爬升航迹的计算分析 总被引:1,自引:0,他引:1
精确的航迹预测能力是空中交通管制软件的开发基础。对飞机航路爬升的飞行轨迹进行了二维模拟,并绘制出了飞机航路爬升时的飞行轨迹曲线和其他分析曲线。用航迹角来代替性能计算中常用的爬升率概念,对飞机爬升各项参数的变化及其影响因素进行了研究。 相似文献
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为提高宽体飞机的爬升经济性,首先建立了爬升阶段飞行动力学模型和优化目标计算模型,确定了基于速度优化的最佳爬升策略;然后,在最佳爬升策略的基础上,建立了基于遗传算法的双表速爬升优化模型,得到近似最佳爬升策略,并分析了该爬升策略的可行性;最后,以某宽体飞机为例,分析了近似最佳爬升策略的影响因素。研究结果表明:最佳爬升策略相对传统爬升策略经济性提升3%~8%,且改进后的近似爬升策略与最佳爬升策略误差不超过1.4%;飞机重量、温度偏差和成本指数均会影响爬升策略的性能参数。 相似文献
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冲压发动机导弹爬升轨迹与推力调节规律优化 总被引:1,自引:0,他引:1
针对以冲压发动机为动力的导弹爬升问题,建立了飞行轨迹和推力规律一体化优化设计模型。采用基于三次样条的直接离散方法,将弹道优化问题转化为参数优化问题,选取兼顾全局搜索能力和局部搜索精度的粒子群-变尺度法(PSO-BFGS)串联混合算法求解最省燃料爬升弹道,得到了"先减速再加速"爬升方案。相比传统的采用最大推力规律、仅优化爬升轨迹的爬升方案,一体化设计能充分发挥冲压发动机的推力调节能力,使导弹以较小的平均飞行速度完成爬升过程,可以显著节省燃耗,提高导弹的性能。 相似文献
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随着航线数量的不断增长和机场进离场交通的日渐繁忙,因管制压力造成的离场阶段改平飞行导致了飞机非必需的燃油消耗,为航空公司带来经济效益上的损失。为了减少平飞并实现快速离场,基于性能的导航(PBN)模式下的连续爬升运行(CCO)成为解决该问题的方式。介绍了BADA飞机性能模型的构建方法,并使用性能模型对CCO进行设计,并提出了前后CCO离场可能产生的冲突和解脱方法,结合实际航线对爬升时间和油耗进行了仿真分析,结果显示CCO离场能够缩短爬升时间,减少燃油消耗;在冲突发生时通过速度调整可以比阶梯爬升的方式更有效益。 相似文献
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捕获轨迹法在××无人机投放试验中的应用 总被引:1,自引:0,他引:1
介绍一种投放外挂物脱离母机状态的风洞测力试验和飞行轨迹分析融于一体的“捕获轨迹”方法。该方法能较精确地获得外挂物在复杂干扰流场中所受的空气动力和力矩,实时地提供离机后的轨迹和姿态,预测了无人机和母机之间飞行是否相容的问题。全尺寸的飞机投放试验表明,“捕获轨迹”技术是一种精确预测外挂物分离特性的方法,解决了大展弦比无人机安全离机的关键问题。 相似文献
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Yongsheng Wang Xiangpeng Li Yong Huang 《Aerospace and Electronic Systems Magazine, IEEE》1996,11(8):16-20
The pilotless aircraft has wide applications in measuring earth, surveying mineral sources, fireproofing in the forest, observing floods and so on. In this paper, after briefly introducing positioning and navigation technologies for pilotless aircraft-a new kind of navigation system for pilotless aircraft using GPS (Global Positioning System) is presented. An overall plan of the navigation system is discussed, and its technology cruxes are analysed. Its hardware and software are designed and implemented, and experimental results are given. The navigation system not only has autonomous navigation capability, but can also achieve navigation aided by telecontrol system. It can supervise flying by telemetering system and displaying predetermined air line and flight path maps on the computer monitor. It can run in simple GPS receiver mode or in the differential GPS mode by means of available telecontrol channel. These are, no doubt, of great value for the navigation of pilotless aircraft 相似文献