直升机空中回收和投放货物技术发展综述

针对直升机空中回收和投放货物技术的发展进行了探讨.首先按照直升机空中回收系统发展的三个阶段,简要介绍了三代系统的特点、工作过程及典型应用实例；其次对无人直升机投放技术进行研究综述,介绍了美国K - Max直升机实现无人货运投放的技术及其应用.     

民用无人/有人小型直升机传动系统适用适航条款差异简析

对现行有效的无人直升机及有人小型直升机（正常类、轻型运动类）适航规章中传动系统适用条款进行了识别，对比分析了其传动系统适用适航条款的差异，可为无人直升机及有人小型直升机的传动系统适航符合性验证工作提供指导，为实现民用无人/有人小型直升机传动系统一机两用提供适航支持。     

西科斯基公司向欧洲推销CH-53的改型

西科斯基公司正在试图引起欧洲直升机工业界对研制用于欧洲快速反应部队的CH-53E重型运输直升机(HTH)改型的兴趣。这种直升机将影响美国海军陆战队计划的CH-53E航空电子设备、动力装置和动力部件的现代化。     

一种小型无人直升机动力学模型参数辨识方法

针对具有复杂动力学特性的小型无人直升机系统,提出了一种系统动力学建模方法。该方法通过机理建模确定小型无人直升机角动态模型结构,采用线性调频Z变换加窗函数的方法对频谱分析频带进行细化和幅值谱修正,设计了一种基于不同宽度窗函数的组合窗算法,减小了飞行试验数据频谱分析时随机误差对频谱估计的影响,最终利用偏相干分析的频域辨识方法得到待辨识的动力学模型参数。将所建立的动力学模型与飞行试验数据进行时域交叉验证,验证结果表明,所建模型很好地反映了小型无人直升机的动态特性,具有较高的准确度和适应性。     

“天行者”小型无人直升机自主飞行控制系统设计

介绍了上海交通大学"天行者"小型无人直升机自主飞行控制系统的设计及实现技术。首先引入了德国柏林工业大学基于牛顿力学建立的小型无人直升机动力学模型,然后基于此模型设计了直升机飞行姿态控制器。之后引入一种针对二次积分模型基于期望响应轨迹设计控制器的控制算法,文中简称为MTC,设计实现了直升机飞行位置的不超调控制和飞行速度控制。实际飞行控制试验结果验证了飞行控制算法的有效性。仿真试验表明,基于MTC算法所设计的飞行导引点方法,可用于实现多航点路径的不减速连续曲线轨迹的飞行控制。     

基于μC/OS-Ⅱ的无人直升机飞行控制软件设计

飞行控制软件是无人直升机飞行控制的核心,随着对先进无人直升机的性能要求越来越高,无人直升机的控制系统功能越来越复杂,飞行控制软件的设计也越来越重要。本文基于μC/OS-II实时内核详细介绍无人直升机飞控软件模块化的设计方案,提出基于μC/OS-II的飞行控制软件的任务划分和任务通信等技术。该方案能很好得满足系统对实时性的要求,同时能大大降低了开发难度,提高了可读性和可维护性。并且该方案已经在某小型无人直升机飞行控制系统中得到了很好的验证。     

无人直升机安全性思考

通过对美国民用直升机的故障分析,阐述了无人直升机系统设计、使用和管理中存在的安全隐患及其存在的原因,提出了提高无人直升机系统安全性的主要措施.从使用者的角度为无人直升机系统的设计、使用和管理者提供一些有关安全性的参考.     

小型无人直升机传动系统设计技术研究

传动系统是无人直升机关键系统之一,直接关系着直升机的飞行安全.本文主要以某小型无人直升机为例,阐述传动系统的原理、布置、及一些关键技术问题的分析与解决,并经地面试车表明该传动系统可满足使用要求.     

无人直升机飞行控制技术发展综述

针对无人直升机飞行控制技术发展进行了简要综述。首先，介绍了无人直升机的典型特征、飞行控制系统的设计过程和设计中面临的挑战。然后，系统梳理了适用于中大型和微小型无人直升机的飞行动力学建模技术发展现状，总结了无人直升机的飞行控制算法，对比了各算法的优缺点，阐述了飞行品质发展现状。最后，给出了这一领域未来发展的建议。研究结果表明，无人直升机系统高度复杂，不同建模技术和控制策略各有利弊；在飞行控制系统设计时需综合考虑相关因素，权衡相关指标矛盾；在无人直升机飞行品质评估标准建立时，要充分考虑无人的特点，对有人直升机的飞行品质进行裁剪和优化。     

小型无人直升机建模与鲁棒飞行控制研究

以某小型无人直升机为对象,采用分体法分析了机体各部分受力情况。根据力与力矩的平衡关系,获得了无人直升机完整的非线性飞行动力学数学模型。基于所建模型,进行了所有飞行状态下无人直升机的配平计算。根据配平结果,获得了悬停时的线性状态空间模型,在考虑风扰动前提下,采用H∞静态输出反馈控制方法对无人直升机内外回路控制器进行了设计。仿真结果表明,所建模型的配平结果与实际直升机特性基本相符,验证了模型的有效性;H∞综合控制方法较好地实现了对扰动下无人直升机状态的控制,表明该算法具有良好的鲁棒性、解耦性及跟踪特性。     

北航之星——FH—1小型无人直升机

<正> 2009年11月于上海举行的中国工业博览会上,北京航空航天大学的FH-1小型无人直升机获博览会项目一等奖。本文介绍了FH-1的设计特点。 FH～1无人直升机是北京航空航天大学航空科学与工程学院陈铭教授课题组自主研发的一款小型无人直升机。该机采用共轴双旋翼布局,具有尺寸小、结构紧凑、悬停效率高等特点,可广泛应用于图像传输、对地观测、电子对抗、数据通信、中继转发、空中监测、电力巡线、高压架线、农药喷洒、航空摄影等领域。     

风场环境下主动建模无人直升机改进LQG控制

为了使小型无人直升机在风场环境下稳定飞行,通过将主动建模技术与传统的LQG控制相结合,提出了一种能有效适应模型不确定性的控制方法。该方法将风场对无人直升机的扰动看作随机扰动,并把这种扰动作为参数与机体模型中的状态合并成增广的机体状态量,而后用卡尔曼滤波对其进行实时估计,实时得到扰动的估计值,并将其反馈给控制器以实现对控制器的重构,从而完成对无人直升机的稳定控制。依据建模理论建立了机体的半解耦模型以及大气紊流模型,用该模型进行了仿真,结果表明,本控制方法对大气紊流有一定的抑制作用。     

伺服小翼对小型共轴式直升机操稳特性的影响

运用经典的叶素法和一阶谐波理论,推导了计入气动干扰的伺服小翼挥舞动力学方程,建立了带有伺服小翼的小型共轴式直升机飞行动力学模型,以在研的某小型共轴式无人直升机为研究对象,通过数值法计算了该型直升机的稳定性导数和操纵导数。结合直升机的飞行试验,分析了不同安装形式的伺服小翼对小型共轴式直升机的稳定性和操纵性的影响。研究表明:伺服小翼对小型共轴式直升机的稳定性和操纵性有较大的影响,不同安装形式的伺服小翼对直升机的影响不同,其中采用上旋翼加装伺服小翼的直升机操稳特性较好。     

基于LADRC的无人直升机轨迹跟踪

无人直升机轨迹控制系统是对多输入/多输出强耦合非线性系统进行解耦控制的系统。为解决无人直升机轨迹控制效果依赖于直升机物理参数的测量和辨识精度以及外部扰动大小问题,提出了一种基于线性自抗扰控制(LADRC)的多回路无人直升机轨迹控制系统。首先建立无人直升机X-Cell的飞行动力学模型,并引入风切变、大气紊流和突风模型以更加准确模拟真实飞行环境;然后对X-Cell进行配平计算以验证动力学模型和配平算法的准确性,并选取一组配平值作为轨迹控制仿真的初始状态和操纵量;随后根据被控量的动力学方程阶次选取对应的一阶和二阶LADRC基本控制器,并结合时间尺度原理,自内向外依次构建无人直升机的姿态、速度和位置控制回路,将三回路串联从而建立了无人直升机轨迹控制系统;而后进行了稳定性分析,特征根计算结果表明轨迹控制系统镇定了X-Cell开环系统不稳定的动态特性;最后将该控制系统应用于各种扰动下直升机轨迹跟踪仿真,结果表明本文无人直升机轨迹控制系统能很好地实现带爬升率的"8"字形轨迹跟踪,且相比于基于比例积分和微分(PID)控制的轨迹控制系统,该控制系统具有更优的鲁棒性和抗扰性。     

美国陆军改进无人直升机的电子侦察能力

美陆军电子专家试图通过使用小型遥控直升机机载地面穿透雷达传感器来增强地雷探测和测绘系统的能力。位于美国新泽西州的蒙默思堡的美军通信电子指挥部(CECOM)、夜视电子传感器管理局的官员们希望通过采用更快速的处理器和更先进的软件,以及改进无人机(UAV)性能来更新现有的地雷探测和测绘系统。目前的地雷探测和测绘系统是由美国的斯希贝尔技术有限公司和幻影系统有限公司合作完成。其中,斯希贝尔技术有限公司研制该系统的Camcopter无人直升机,幻影公司研制地面穿透雷达和差分全球定位系统(GPS)。地雷探测和测绘系统的其他部分包括:…     

自适应旋翼无人驾驶直升机

最近,美国奥本大学的研究人员用一架装有固态自适应旋翼(SSAR,solid-state adaptivemain rotor)系统的无人驾驶直升机进行了首飞试验.据这些研究人员声称,这种自适应旋翼技术如果发展下去,有可能对减轻全尺寸直升机旋翼系统的重量,降低其阻力、设计复杂性、成本和雷达特征值大有好处.这架小型直升机还有可能作为美国国防研究计划局正在研究中的小型和微型旋翼无人机的技术试验台.该机原为飞机业余爱好者制造的一架遥控直升机,后来改装了奥本大学研制的小型     

军用无人货运飞机的发展模式

目前,建立一套由无人机组成的货物空中运输系统在技术上并不存在太多障碍,其未来发展的关键在于需求。现阶段无人货运飞机主要是中、小型旋翼无人机,但是大、中型固定翼无人货运飞机的概念也在探讨之中。     

军用无人直升机的发展现状及趋势

介绍了发展军用无人直升机的重要性和必要性以及国外的研发现状,重点列举了美国、俄罗斯、欧洲的几种极具代表性无人直升机,比较了其各自的性能参数和技术特点,最后给出了未来军用无人直升机的发展方向。     

无人直升机起飞非线性建模仿真研究

针对无人直升机垂直自动起飞控制技术研究背景,为描述整个起飞过程的机理,对直升机起飞阶段进行非线性动力学建模。从飞行器的力和力矩角度对直升机进行建模,该模型包括地面阶段数学模型和离地阶段数学模型。地面阶段数学模型除气动力外还包括地面对无人直升机的反作用力;离地阶段数学模型将考虑近地约束和地面效应对无人直升机起飞过程的影响。以某型无人直升机为例进行了计算和仿真,结果表明按该非线性模型能反映无人直升机起飞状态并为无人直升机的自动起飞控制技术的研究提供了可信的数学模型。     

小型无人直升机自动起降控制技术研究及验证

针对无人直升机有/无地效悬停状态的飞行特性,综合考虑在自动起飞与自动着陆过程中无人直升机过渡状态存在明显的差异,开展了无人直升机自动起降过程控制特性研究,给出了无人直升机自动起降控制策略及其控制律,进行了半物理仿真,并将研究成果应用到样例无人直升机的自动起降控制中,较好地实现了样例无人直升机的自动起降功能并满足相应的控制要求。