基于MPX4115的小型无人机气压高度测量系统设计

从气压高度测量的原理出发,介绍了基于MPX4115传感器,以C8051F020单片机为飞控计算机的小型无人机高度测量系统的组成和工作原理,并详细论述了测量系统的电路设计;利用压力校验仪对MPX4115传感器进行了辨识,保证了系统对压强的测量准确度;对高度-大气压强公式进行了数据拟合,并设计了计算程序,有效地解决了C8051F020单片机计算能力不足的问题;该系统具有体积小、功耗低、速度快、电路简单可靠等优点。     

全球首个无人机空射系统——拉文X解析

正2020年12月3日,拉文X (Ravn X)无人机空射系统在美国举行的发布会上首秀,它的出现即刻刷新了多项世界记录:世界上最重的无人机、全球首个无人机空射系统、全自主可复用的进入太空新方式,因此备受瞩目。拉文X无人机空射系统由美国初创企业航天时代公司(Aevum)设计,主要用于执行小卫星发射任务。系统由无人机和运载火箭两部分组成,其中运载火箭采用两级液体动力构型方案。该系统具有任务周期短、高度可复用、操作人员少、使用更便捷等特点。     

无人机动态校准系统研究

针对无人机使用维护特点和计量保障需求,研究提出了无人机动态校准系统的设计方案,该系统包括电磁环境模拟、无线电信号测量和校准数据处理等3个分系统。利用该动态校准系统,可以实现无人机全系统校准,精准掌控无人机系统级技术状态,确保无人机执行任务能力保持。     

无人机动态校准系统研究

针对无人机使用维护特点和计量保障需求,研究提出了无人机动态校准系统的设计方案,该系统包括电磁环境模拟、无线电信号测量和校准数据处理等3个分系统。利用该动态校准系统,可以实现无人机全系统校准,精准掌控无人机系统级技术状态,确保无人机执行任务能力保持。     

气压式绝对高度表大气温度修正装置的设计与试验

目前飞机上广泛应用的气压式高度表由於大气温度变化所产生的误差,不能直接指示飞机高出海平面的绝对高度。本文在理论上证明了可以使用大气温度修正装置消除大气温度变化所产生的误差,因而可直接指示飞机的绝对高度。文中根据上述原理,在普通气压式高度表内增设了一个大气温度修正装置,制成气压式绝对高度表。在实验室气压箱内得出的试验数据证明,上述绝对高度表可以在容许误差范围内直按指示飞机的绝对高度。     

无人机全空域飞行影响因素分析

进入全空域飞行是未来无人机发展的必然趋势,所面临的关键问题是安全性和空中交通管理.根据无人机大、中、小型,低、中、高速并存的特点,分析了无人机安全性和影响其全空域飞行能力的关键因素与改进方法,包括建立分类管理机制,提高自主导航与控制能力,进行动态任务规划,采取协调机制,增强环境感知与规避能力等.进一步提出了无人机空域飞行的建模/仿真理论框架,目标是在提高无人机可靠性的基础上,使其具备全空域飞行能力,从而降低无人机使用成本、提高空域共享能力,实现有人机、无人机共享空域.      

无人机仿真测试系统设计应用研究

仿真测试系统可以对无人机控制规律进行有效的检测和评估,在无人机研制中起到重要作用。通过研究无人机仿真测试系统工作原理,建立了无人机动力学和运动学数学模型,采用四阶龙格-库塔法进行解算,得到了无人机位置、高度和姿态等信息,对无人机飞行控制的稳定性进行有效验证和评估,并成功运用于某型无人机的研制中。     

中国航天科工整体亮相国际无人机及航模展

9月23日,2011北京国际无人机及航模展在中国航空博物馆隆重开幕,中国航天科工集团公司组织三院、061基地、河南公司、111厂、航天通信等单位的7种无人机及相关配套产品共27个项目参展,全面展现了航天科工在无人机领域的科技实力,其中“刀锋”系列无人机等展品受到与会领导和专家的高度关注。本次展会是面向国际展示无人机领域创新能力和创新产品的综合性盛会,参展企业50余家,专业观众约3万人。     

高度辅助的INS／SAR组合导航系统研究

对基于SAR图像匹配定位的地形辅助惯性导航系统的原理进行了充分阐述；同时针对SAR图像匹配定位高度通道不可观的特点，增加了高度输出为系统的观测量，从而构成了高度辅助的INS／SAR组合导航系统，并给出了系统实现原理图。依据对SAR图像匹配定位和气压高度表输出的分析，建立了组合导航系统的量测方程，在此基础上设计了线性卡尔曼滤波器，并完成了组合导航系统仿真。仿真结果表明，组合导航系统的定位精度可大大提高，该组合导航系统设计方案是成功可行的。     

无人驾驶直升机遥测系统设计及其实现

无人驾驶直升机要求其遥测系统能够在直升机高机动飞行的情况下确保遥测数据的可靠性;地面遥测设备要求简洁、高效、可靠以适应车载移动地面站安装使用.论述了无人驾驶直升机的参数测量、通信链路保障、以及遥测数据处理的设计与实现方法.该系统已经参加了多次外场试飞试验,实践证明其工作稳定可靠.      

气象因素对飞机进近飞行燃油效率的影响

气象因素对航空飞行意义重大。为了考察航空飞行的燃油效率,基于飞机性能数据库（BADA）模型,考虑气象因素,建立飞机燃油消耗的修正模型。以广州白云国际机场某进港航班为例,开展飞机进近飞行仿真试验,从燃油流量和燃油消耗量2个维度分别讨论气温、气压、风速变化对飞机燃油效率的影响。结果表明:气象因素与飞机燃油效率存在明显的相关性。当飞机飞行高度一定时,气温升高,燃油流量和燃油消耗量增大,燃油效率降低;气压增强,燃油流量无明显变化,燃油消耗量略有降低,燃油效率升高;风速增加,燃油流量和燃油消耗量先减小后增大,燃油效率先升后降,风速为4 m/s时燃油效率最高。当飞机飞行高度下降时,气温和气压升高,风速下降,燃油流量小幅度波动上升,燃油效率降低。最佳气象条件下,一次进近飞行能减少约3%的燃油消耗。研究结果对提高实际飞行的燃油效率有一定的参考意义。      

新的航空图像道路检测与跟踪算法

介绍了一种新的面向智能无人机应用的道路检测与跟踪算法.首先从电子道路地图中得到标示道路初始区域的合成图像,然后利用光学图像的距离变换图像、合成图像的边缘图像等信息把道路检测问题表述为一最优化问题,最后利用迭代算法解此问题得到路面区域.道路跟踪利用前一帧检测结果的预测值初始化其对应的优化问题.实验证明该方法具有较高的稳定性和适应能力.      

用于无人驾驶直升机的中继转发系统设计

无人机是当今世界先进技术的热门载体,针对无人驾驶直升机的特点提出了应用于无人直升机上的中继转发系统的方案,论述了该系统的设计方案、总体结构、工作过程以及实现时遇到的技术难点、解决方案.所描述的中继转发系统与通常意义的中继转发系统最大区别在于所转发的频带宽,达百兆赫兹;该系统具备对远距离信号的转发能力,动态范围达100dB;该系统具备对弱信号检测能力,灵敏度可达-100dBm;采用了多通道窄带传输抗干扰技术,提高了系统的抗干扰性能.该系统搭载在无人驾驶直升机上进行了大量实际飞行试验,试验数据表明,该中继转发系统具有频带宽、灵敏度高与抗干扰能力强的优点,满足项目需求指标.     

A new dynamical atmospheric ionizing radiation (AIR) model for epidemiological studies.

A new Atmospheric Ionizing Radiation (AIR) model is currently being developed for use in radiation dose evaluation in epidemiological studies targeted to atmospheric flight personnel such as civilian airlines crewmembers. The model will allow computing values for biologically relevant parameters, e.g. dose equivalent and effective dose, for individual flights from 1945. Each flight is described by its actual three dimensional flight profile, i.e. geographic coordinates and altitudes varying with time. Solar modulated primary particles are filtered with a new analytical fully angular dependent geomagnetic cut off rigidity model, as a function of latitude, longitude, arrival direction, altitude and time. The particle transport results have been obtained with a technique based on the three-dimensional Monte Carlo transport code FLUKA, with a special procedure to deal with HZE particles. Particle fluxes are transformed into dose-related quantities and then integrated all along the flight path to obtain the overall flight dose. Preliminary validations of the particle transport technique using data from the AIR Project ER-2 flight campaign of measurements are encouraging. Future efforts will deal with modeling of the effects of the aircraft structure as well as inclusion of solar particle events.     

用面向对象方法设计无人直升机信息处理系统

面向对象的设计方法在系统设计中得到了越来越广泛的应用.地面信息处理系统是无人机的重要组成部分,在无人机执行任务过程中,地面信息处理系统提供的无人机的飞行参数和设备参数是飞行员实施监控的依据.分析了共轴式无人驾驶直升机地面信息处理系统的特点和需求,应用面向对象的设计方法,设计了无人机测控地面站信息处理系统,该系统具有易重复使用、易改进、易测试、易维护和易扩充等特点.经过多次试飞证明,该系统满足飞行要求.     

Recent results form measurements of the energy spectrum of cosmic-ray induced neutrons aboard an ER-2 airplane and on the ground.

Crews of future high-altitude commercial aircraft may be significantly exposed to atmospheric cosmic radiation from galactic cosmic rays (GCR). To help determine such exposures, the Atmospheric Ionizing Radiation Project, an international collaboration of 15 laboratories, made simultaneous radiation measurements with 14 instruments on a NASA ER-2 high-altitude aircraft. The primary instrument was a sensitive extended-energy multisphere neutron spectrometer, which was also used to make measurements on the ground. Its detector responses were calculated for neutrons and charged hadrons at energies up to 100 GeV using the radiation transport code MCNPX. We have now recalculated the detector responses including the effects of the airplane structure. We are also using new FLUKA calculations of GCR-induced hadron spectra in the atmosphere to correct for spectrometer counts produced by charged hadrons. Neutron spectra are unfolded from the corrected measured count rates using the MAXED code. Results for the measured cosmic-ray neutron spectrum (thermal to >10 GeV), total neutron fluence rate, and neutron dose equivalent and effective dose rates, and their dependence on altitude and geomagnetic cutoff generally agree well with results from recent calculations of GCR-induced neutron spectra.     

飞行模拟器飞行指引系统控制器的设计

在现代飞机中，飞行指引系统对飞机的起飞，着陆，预选飞行高度和航向、保持飞行状态和航线飞行等方面起着十分重要的作用，它能向驾驶员提供飞机的姿态指令信号，从而确保了飞机的安全，提出了飞行效率和减轻了驾驶员飞行中的负担。本文主要讨论民机飞行模拟器中的飞行指引系统控制器的设计。     

Radiation measurements aboard NASA ER-2 high altitude aircraft with the Liulin-4J portable spectrometer.

The risks to aircrew health posed by prolonged exposure to low levels of ionizing radiation at aircraft altitudes have recently received renewed attention. Civil and military aircraft currently on the drawing board are expected to operate at higher altitudes (>12 km) and fly longer ranges than do existing aircraft, thereby exposing their crews to higher levels of ionizing radiation, for longer periods of time. We are currently carrying out dosimetric measurements of the ionizing radiation environment at approximately 20 km altitude using portable Si detectors aboard NASA's two ER-2 high altitude research aircraft. The instruments, Liulin-4J, have been extensively calibrated at several particle accelerators. With these instruments, we can measure not only absorbed dose, but also variation of the absorbed dose as a function of time. We report radiation dose measurements as function of time, altitude, and latitude for several ER-2 missions.     

Dependence of Venus ionopause altitude and ionospheric magnetic field on solar wind dynamic pressure

The shape of the dayside Venus ionopause, and its dependence on solar wind parameters, is examined using Pioneer Venus Orbiter field and particle data. The ionopause is defined here as the altitude of pressure equality between magnetosheath magnetic pressure and ionospheric thermal pressure; its typical altitudes range from ～300 km near the subsolar point to ～900 km near the terminator. A strong correlation between ionopause altitude and magnetosheath magnetic pressure is demonstrated; correlation between magnetic pressure and the normally incident component of solar wind dynamic pressure is also evident. The data support the hypothesis of control of the ionopause altitude by solar wind dynamic pressure, manifested in the sheath as magnetic pressure. The presence of large scale magnetic fields in the ionosphere is observed primarily when dynamic pressure is high and the ionopause is low.