智能可变形飞行器关键技术发展现状及展望

智能可变形飞行器是当前航空航天飞行器研究领域的一个热点,是最有可能带来航空航天技术变革,产生颠覆性影响的领域之一,因此受到国内外的广泛关注。本文首先指出飞行器可变形的需求主要来源于如下几个方面,即:1)未来飞行器的飞行空域、速域不断扩大,固定外形可能无法满足不同飞行工况对飞行器气动和飞行性能的需求;2)单架飞行器实现多个飞行使命和任务,可能需要飞行器在执行不同飞行任务时具有不同的气动外形;3)提升现有飞行器的气动总体性能,要求其在各个飞行阶段,通过调整气动外形,使其始终保持优良的气动和飞行性能。介绍了现代意义上的智能可变形飞行器所包含的"变形"和"智能"两方面的含义,其中"变形"是指不同空间尺度(局部、分布、整体)和时间尺度的连续变形,涵盖的范围很宽。按照变形尺度和实现的功能将其划分为三类,即:局部变形(小变形)、分布式变形(中等尺度变形)、整体式变形(大尺度变形)。按照实现方式将其划分为两类:机械式变形和基于智能材料结构的变形。并指出当前这个领域的所谓"智能"基本都限制在智能材料或结构、智能控制等较为单一的领域,距离理想的智能变形有很大差距。本论文的论述重点放在可变形技术所涉及的基础科学问题和关键技术。第二,从1903年人类第一架依靠柔性变形机翼实现控制的莱特兄弟的带动力飞行器起,到20世纪六七十年代以F14为代表的变后掠翼技术,至近些年来在湾流III飞机上成功实现飞行演示验证的连续变后缘弯度技术,系统地介绍了可变形飞行器的发展历程。第三,分别从可变形飞行器设计所面临的关键技术和可变形飞行器两大基础科学问题及技术瓶颈问题的角度,系统地介绍了可变形飞行器所面临的关键问题和国内外研究进展。从设计的角度看,主要问题在于:智能可变形飞行器需求分析和概念研究,智能可变形飞行器总体和分系统设计技术。从基础科学问题和瓶颈技术的角度看,主要问题在于两个方面,即:可变形飞行器气动、飞行力学和飞行控制,变形结构、驱动与变形控制。第四,针对智能可变形飞行器的内涵、可变形的技术指标、变形材料与结构以及效费分析等几个方面进行了有益的探讨。最后对智能可变形飞行器技术的未来发展进行了展望,指出智能可变形飞行器技术是螺旋式发展的,一方面需要开展广泛系统的基础理论和关键技术探索研究,从基础做起;另一方面需要从工程化的角度梳理可变形飞行器一类或几类较为明确的背景需求,以牵引该领域的有序快速发展。     

一种智能化元器件检测系统的研究

为解决航天元器件筛选检测过程中存在的计划管理不合理、过程管控不透明、灵活性不够、人工参与过多等问题,按照智慧工厂的参考模型,提出了一种元器件智能化检测管理系统的构建方案,并对所需关键技术进行了分析,集成了物联网、机器视觉、大数据分析、ERP技术,实现了检测业务的信息化、自动化、智能化。验证了航天某元器件可靠性中心的智能化检测系统,并进行了技术实现,为同行业的技术研究、应用实施提供了参考。     

面向智能装配的航天复杂产品结构设计标准研究

智能制造技术能够有效解决航天复杂产品现阶段面临的产能不足、质量管控难度大等问题。以航天复杂产品为对象,开展面向智能装配的结构设计标准研究,在国内外智能制造研究与应用情况调研的基础上,提出面向机器人作业进行产品结构设计时的若干要求,以指导航天复杂产品的结构设计工作。     

巨浪集团根植中国,“太仓未来工厂”盛大开业

2019年5月28日,巨浪集团(CHIRON Group)为其中国“太仓未来工厂(Taicang Innovation Factory)”举行了盛大的开业庆典,这是巨浪集团全球战略中的一个全新工厂,也是巨浪集团旗下唯一涵盖所有品牌的代表性新工厂,将以世界一流的技术、设备和服务,助力中国智造的发展。新工厂由德国设计并按照德国标准监督建设,布局合理,研发、生产、应用、服务、培训、物流、办公等区域合理划分,并按照“环保、智能、标准化”的国际一流现代化厂房标准设计打造,采用了环保涂料、地泵热源和新风系统等高效节能设施,车间设备全部标准化定位,并由数控中心综合管理,对内部环境温度、湿度以及光照度等都有严格的控制,并着眼未来工业4.0的发展,为中国装配制造最顶级的机床做好充分准备。     

复杂电磁环境下的智能干扰系统架构研究

主要分析了国外在智能干扰技术上的最新研究成果,研究了人工智能技术的基本原理,在此基础上提出了一种复杂电磁环境下的智能干扰系统架构,最后研究了一种可用于智能干扰系统的认知引擎技术.     

面向智能制造的航空发动机企业标准化探究

结合智能制造系统架构,从生命周期、系统层级和智能功能3个维度分析了航空发动机企业智能制造发展方向以及智能制造对航空发动机企业标准化的挑战,指出面向智能制造的航空发动机企业标准化的重点工作。     

基于深度强化学习的高超声速飞行器动态面控制方法

针对高超声速飞行器控制问题,通过将深度强化学习与动态面控制方法相结合,设计了智能姿态控制算法。首先,基于模型先验知识,采用传统的动态面控制方法设计控制器结构。然后,考虑跟踪误差和控制量幅值约束的情况下,采用深度学习算法完成对控制器参数的智能寻优,代替传统设计中的人工调参试错过程。为提升训练效果,在奖励函数中引入了控制量变化率。最后,通过数值仿真验证了所设计控制方法的有效性与鲁棒性。     

基于终端滑模控制的四旋翼无人机编队控制

本文以四旋翼无人机为研究对象,基于终端滑模控制技术,实现了四旋翼无人机系统的编队飞行控制。在构建四旋翼无人机数学模型的基础上,为每架四旋翼无人机设计了广义误差状态,基于广义误差状态提出编队控制目标。为实现编队控制目标,设计了基于终端滑模控制的编队控制器,最终所有四旋翼无人机的广义误差状态收敛到零时即实现期望的编队队形,进一步结合有限时间稳定性理论给出了上述编队控制器有限时间稳定性证明。最后用一个仿真实例验证了所提出算法的有效性,并将本文提出的控制器与基于线性滑模控制的控制器进行对比,实验证明所提出的控制算法具有更好的编队控制效果。     

智能决策支持系统生成器IDSSG.1

智能决策支持系统生成器 IDSSG.1(Intelligent Decision Support SystemGenerator)是智能决策支持系统的“外壳”,它为开发者和最终用户提出一个方便,有效的开发环境和使用环境。本文介绍了智能决策支持系统生成器 IDSSG.1,对其知识系统和语言系统从理论和方法上进行了深入地研究。在 PC-386机上实现了此系统。实践证明,这些思想和方法是正确、可行的。     

复合材料在红外隐身技术中的应用

根据红外隐身原理,将应用于红外隐身技术的复合材料进行分类阐述,分析复合材料在红外隐身技术中的地位和应用前景,并着重介绍了本实验室在基于热电制冷器（TEC）的智能温控复合材料系统方面的研究成果。研制了针对不同具体应用条件的多种智能温控复合材料系统;建立了智能温控复合材料系统的制冷性能理论计算模型;并考察TEC热电元件臂长、TEC热端散热方式等因素对系统温控效果的影响,进一步优化了智能温控效果,使该智能温控材料能够根据设定温度的复杂变化做出快速响应。最后对智能温控复合材料在红外隐身技术中的应用进行了总结和展望。