基于未知输入观测器的四旋翼无人机故障诊断与模型参考容错控制

对四旋翼无人机（Unmanned aerial vehicle, UAV）姿态控制系统的执行器故障诊断问题进行了研究,在系统模型方面全面地考虑了模型的非线性和四旋翼无人机在飞行过程中受到外部干扰的情况。由于未知输入观测器可以将干扰、误差等作为未知输入进行处理,对干扰不敏感而对故障比较敏感,故设计了一种新的未知输入观测器进行故障诊断。同时为了保持四旋翼无人机在故障发生后的稳定性或者仍然可以按照预定轨迹运动,在得到准确的故障估计后为四旋翼无人机姿态控制系统设计了模型参考容错控制器,使其可以跟踪给定的参考模型。仿真结果证明了本文提出的故障诊断与容错控制方法的有效性。     

倾转三旋翼无人机倾转定高控制研究

针对倾转旋翼无人机在倾转过程中的高度控制问题,提出一种基于灰狼优化的神经网络自适应控制方法,用于一种倾转三旋翼无人机倾转过程的飞行控制.首先,建立了无人机的非线性数字仿真模型;其次,基于神经网络自适应控制方法分别设计了无人机的高度控制器和姿态控制器,并用灰狼优化算法对神经网络的参数和控制器的参数寻优;再次,设计了倾转过...     

国防科工委有关领导来校视察

9月 5日上午 ,国防科工委科技与质量司有关领导一行 3人来我校视察 ,重点了解我校重点实验室建设情况。在科学馆举行的欢迎仪式上 ,伍贻兆副校长代表校领导对国防科工委3位领导的到来表示热烈的欢迎。用一天的时间 ,国防科工委科技与质量司的领导在实验设备处的刘凤英副处长的陪同下 ,视察了我校直升机旋翼动力学国家级重点实验室、气动研究所、无人机研究所、振动研究所、武器装备先进制造工艺重点实验室、航空电源航空科技重点实验室、智能材料与结构航空科技重点实验室等 ,高正、明晓、张曾、朱荻、严仰光教授、吕庆风总师、袁慎芳副教…     

直升机旋翼动力学国家级重点实验室简介

直升机旋翼动力学国家级重点实验室于1993年立项建设,1995年底建成并通过验收。实验室运行十几年来,通过三次评估,运行良好。实验室的研究方向有:(1)旋翼涡系研究;(2)非定常旋翼气动及机动飞行力学研究;(3)旋翼气弹耦合及动力学稳定性研究。实验室的研究方向及内容属于航空宇航科学与技术中的飞行器设计学科范畴。实验室的依托单位为南京航空航天大学(隶属于工业和信息化部)和中国直升机设计研究所(隶     

我院同美国田纳西大学宇航学院签订校际合作协议

今年5月14日～16日,由美国田纳西大学副校长J.W.Prados博士,宇航学院院长K.Harwell教授和吴健民教授组成的田纳西大学代表团应余承业院长的邀请,来我院访问。访问期间,代表团参观了计算中心、振动实验室、旋翼疲劳实验室、飞行仿真实验室、进气道实验室和气动研究所的各型风洞,以及由我院自行设计制造的“长空一号”无人机。     

从工业设计角度谈多旋翼无人机的设计

多旋翼无人机作为消费级无人机和商用级无人机的代表,在面向中小型无人机应用和消费无人机领域具有独特的优势。从工业设计的角度来看,多旋翼无人机所追求的已不仅仅是满足用户基本功能的实现,同时在于最大程度地满足用户个性化的情感需求。本文从多旋翼无人机的概念设计出发,遵循工业设计的基本理念、基本原则、设计方法以及表现手法,实现多旋翼无人机设计体系的建立。与此同时,详细阐述设计者在多旋翼无人机产品周期中的作为以及三重境界。     

变质心共轴双旋翼无人机建模与反步滑模控制

针对共轴双旋翼无人机旋翼组件过于复杂,导致旋翼控制系统可靠性较低的问题,提出了一种依靠三轨变质心机构进行姿态控制的方案。推导了三轨变质心共轴双旋翼的运动模型和空气动力学模型,并分析了不同滑块所处位置和质量占比情况下变质心无人机动力学特性。建立变质心无人机姿态控制系统的状态方程,针对系统中的非线性和不确定性,设计了基于反步滑模控制的姿态控制器。仿真实验表明,所设计的控制器能够在含有外部扰动的工况下有效完成姿态跟踪任务,具备较好的抗干扰能力。     

六旋翼无人机旋翼转动对测风准确性的影响研究

旋翼无人机可以代替桅杆实现风场的定点或多点同时测量,但是旋翼转动引起的扰流会对测风的准确性产生影响。利用不同高度的支架,在六旋翼无人机上搭载超声波风速仪进行风洞试验,探究旋翼转动对无人机中心上方各高度处风场的影响以及不同风向角和机身倾斜对测量准确性的影响。结果表明:除个别工况外,旋翼转动均会引起较大的风速相对误差;旋翼转动引起的风速误差随高度呈先增大后减小的趋势;机身水平时,随高度增加,各工况下的风速绝对误差趋于一致,且控制风速大于6 m/s时,风速相对误差随风速增大而减小;旋翼转动对风向角测量基本没有影响。研究结果可为多旋翼无人机搭载测风仪器直接测风的实际应用提供参考。     

物流用货运无人机应用技术发展探究

以物流需求为出发点,分析了航空物流的主要作用和特点;结合物流快递需求,分析了货运无人机的发展现状,提出货运无人机的分类方法。厘清了货运无人机的发展脉络,进一步提出了货运无人机设计特点和发展路线,建立了货运无人机的顶层研究策略,即新概念货运无人机设计和轻型飞机改装货运无人机设计。     

基于无人机的复杂地貌上空风场实测研究

本文研究了利用多旋翼无人机搭载风速风向测量设备对不同地貌上空平面风场实测分析的方法.以北京市延庆区某试验基地内的测风塔为参考,首先对无人机测风准确性进行研究,其次取相同时间段内测风塔与不同测点位置无人机的实测风速风向数据进行正交分解处理,分析得到无人机和测风塔风速、湍流度的相互比值关系,通过测风塔数据和比值关系,可以推...     

变速运动平台上多旋翼无人机自主着陆控制方法研究

为解决多旋翼无人机在变速运动平台自主着陆问题,提出一种以模型预测控制（MPC）算法为基础的无人机自主着陆控制方法。首先传感器采集无人机和移动平台在NED坐标系中的位置矢量与速度矢量信息,然后使用卡尔曼滤波状态方程进行数据处理,最后根据滤波后的矢量参数用模型预测控制算法计算出无人机最优控制量。MATLAB仿真证明,该算法可实现无人机自主着陆于变速运动的移动平台上。     

航空文化的内涵、特征及育人价值

航空文化是人们在长期的航空实践过程中所创造的物质文化和精神文化的总和.从马克思主义实践论和人的自由全面发展理论阐释航空文化的内涵,深入认识航空文化内涵与外延;从国内外航空文化发展历程归纳航空文化的特征,明晰航空文化的共有属性和特有属性;从价值导向、规范行为、凝聚意识、激励斗志四个方面探讨航空文化的育人价值.明晰航空文化...     

通用航空发展新模式

<正>通航发展的现状与问题2018年我国通用航空发展趋势良好,通用航空飞行94.1万小时、在册通用航空器2415架,同比增长12.4%、4.7%,单个通用航空器作业量增加;新增颁证通用机场126个,通用机场网络加快形成;实名登记无人机28.5万架,商用无人机小微企业达4143家,运营无人机5.3万架,无人机经营活动37万小时,无人机物流配送等新业态快速发展,在农林植保、电力巡线、航拍摄影、安全防护     

无人机监管服务系统的设计与实现

无人机监管服务系统能够为无人机提供全过程的飞行服务保障。本文介绍了当前无人机发展现状,分析了无人机产生的安全隐患,提出了无人机监管服务系统的技术方案,通过ADS-B、2G/3G、北斗指挥机、一次/二次雷达、MLAT、光电探测等多源监视信号融合处理,引接军民航空管AFTN专网、气象局以及自动气象观测站的气象数据,为无人机提供飞行监视、航空气象、计划管理、航空情报、空域管理、系统管理等服务,能够保障无人机安全有序地飞行。     

直升机旋翼动力学国防科技重点实验室简介

直升机旋翼动力学国防科技重点实验室简介直升机旋翼动力学国防科技重点实验室于１９９１年２月由南京航空航天大学提出论证，同年６月原航空工业部通知南航与航空部６０２所联合申请建设立项。１９９３年３月国防科工委批发了该重点实验室建设项目报告，同年５月正式立项...     

纵列式直升机双旋翼流场及性能试验

通过加装一台套单旋翼试验台,与原有的单旋翼试验台组成了双旋翼试验台.基于测力天平和PIV技术,通过改变前后两旋翼的水平和轴向间距,测量了纵列式双旋翼不同气动布局干扰状态下的流场特性和旋翼性能,并与单旋翼情况进行了比较.分别给出了悬停和前飞状态下的旋翼速度场和涡量场分布,对比了不同纵向和轴向间距对双旋翼性能的影响.结果表明:悬停时,后旋翼性能和单旋翼基本一致;前飞时,后旋翼性能比单旋翼差,且随前进比的增加,后旋翼性能与单旋翼性能的差距会更大.     

南京航空航天大学"智能材料与结构航空科技重点实验室"简介

南京航空航天大学智能材料与结构航空科技重点实验室是目前国内唯一专门从事智能材料与结构研究的部级重点实验室 ,中国科学院院士、智能材料与结构专家陶宝祺教授为现任重点实验室主任。1 997年 ,原中国航空工业总公司正式批准了重点实验室的建设项目报告 ,正式立项 ,重点实验室进入了边建设边运行阶段。重点实验室具有鲜明的航空航天特色 ,研究方向是智能材料与结构系统的综合性能和材料 -元件的制备与集成技术。实验室的 6个研究单元有 :智能旋翼、自适应机翼、结构的健康监测、结构的减振降噪、材料制备与元件集成和性能测试。主要设备…     

共轴双旋翼及孤立旋翼自转气动特性试验研究

为了研究旋翼自转状态下的气动特性,开展了孤立旋翼及共轴双旋翼自转气动特性试验研究.该试验设计了上/下旋翼具有不同安装形式的试验装置,可测得上、下旋翼及孤立旋翼的转速及其产生的气动力和力矩.通过风洞试验研究了共轴双旋翼以及孤立旋翼在自转状态下的气动特性,明确了旋翼转速及升力与影响参数之间的变化关系,对比分析了双旋翼上/下旋翼的相互干扰强度以及三片桨叶和两片桨叶的孤立自转旋翼气动特性,阐述了桨叶片数对旋翼稳定自转特性的影响,提出了提高直升机自转下降安全性的方法.     

俄罗斯Tarasov博士访问我校旋翼动力学重点实验室

俄罗斯Ｔａｒａｓｏｖ博士访问我校旋翼动力学重点实验室为了加强对外学术交流，应直升机旋翼动力学重点实验室主任高正教授的邀请，俄罗斯中央流体动力学研究院直升机部实验室主任Ｔａｒａｓｏｖ博士，于１９９４年１０月２７日至１１月１０日访问了我校旋翼动力学重点实...     

直升机旋翼空气动力学的发展

本文分两大部分，即旋翼理论分析的发展（认识旋翼）及旋翼浆叶外形的发展（改造旋翼）。在第一部分中，阐述了旋翼滑流理论、叶素理论、涡流理论（其中又包括固定尾迹的经典涡流理论、预定尾迹的半经验涡流理论、自由尾迹的现代涡流理论）和旋翼CDD方法。在第二部分中，讨论了旋翼桨叶的翼型、浆尖形状、扭转角分布等的变化历程。最后，作为总结，提出了旋翼理论分析和浆叶气动外形的四代发展阶段的划分。