21世纪国外深空控测的关键技术(中)

(四)自主导航与控制技术 1.探测器智能自主导航控制技术 NASA的新盛世计划把智能自主技术放在首位,使深空探测器能自主完成导航控制、数据处理、故障判断和部分重构与维修工作.     

操纵策略对高速直升机前飞性能的影响分析

针对共轴刚性旋翼高速直升机的操纵冗余问题,开展基于旋翼/推力桨气动力分配的操纵策略研究,并分析其对飞行性能的影响。首先,基于动量-叶素理论与尾迹叠加模型发展了共轴刚性旋翼和推力桨的气动模型,并采用动量源方法建立计入旋翼干扰的机身气动力CFD计算模型。其次,根据所建立的各部件气动载荷求解方法,构建高速前飞状态全机操纵与姿态配平方法。最后,分析旋翼/推力桨不同气动力分配的操纵策略对高速直升机飞行性能的影响规律。研究发现,直升机在巡航高度高速飞行时,旋翼提供部分牵引力可以有效增大高速直升机的最大前飞速度,而操纵策略改变对斜爬升率影响不大。     

基于群集智能的协同多目标攻击空战决策

为使各武器平台利用数据链（TADIL）交换和共享信息,自主协同计算实现多目标攻击决策,本文基于NASA/Ames研究中心提出的群集智能（COIN）理论,构建以作战单元为智能体（Agent）的协同多目标攻击决策模型,并通过定义Agent的贡献度扩展群集智能架构,用于解决分布式异构Agent造成的系统难以准确收敛问题。为提高收敛速度,减少求解过程中的盲目搜索和提高已形成解的收敛,研究加入了构造性启发和改进性启发两类启发方法。实验表明所提算法同传统算法相比,具有更好的稳定性和扩展性,减少了计算量,收敛速度也有一定的提高。     

基于ANFIS的异构网络链路优选智能网关设计

为了更好提升复杂异构网络的可靠性,建立稳定的业务链路,确保业务的传输质量,提出了基于ANFIS复杂异构网络链路优选智能网关的设计,介绍了智能网关的应用场景和系统体系架构,并详细阐述了业务类型及网络状态感知模块的设计、ANFIS自学习模块的设计、智能链路优选策略的设计和链路优选与业务配置联动模块的设计.     

半自主多机器人竞技对抗决策系统研究

机器人竞技以其独有的动态性、实时性等特点,逐渐成为多智能体机器人系统的研究平台。以类人型机器人为硬件平台,设计了包含视觉子系统、决策子系统以及通信子系统在内的半自主机器人的竞技对抗决策系统。然后根据类人型机器人运动特性提出攻防策略模型,设计态势评估、路径规划等相关机器人对抗决策策略。最后通过实验证明了对抗决策系统的稳定性。     

旋翼转速调节放大器ATE设计

介绍了旋翼转速调节放大器自动测试仪的硬件和软件设计方法,给出了测试仪的硬件及软件组成和设计中的关键技术。该测试仪可方便实现对旋翼转速调节放大器的检测,具有一定的军事和经济效益。     

空间智能桁架模糊振动控制研究

研究了模糊控制应用于多输入、多输出的空间智能桁架系统的振动控制.首先建立空间智能桁架的有限元方程,在此基础上,设计了一个标准的模糊控制器,并通过选择合适的量化因子将该标准模糊控制器应用于每一对同位布置的作动器/传感器,各个控制器之间独立工作.这样就避免了设计MIMO模糊控制器带来的复杂问题.最后针对空间智能桁架进行仿真,结果表明,设计的模糊控制器可以有效抑制桁架的振动,并且具有结构简单、鲁棒性强、抑制控制溢出的优点.     

旋翼转速变化对直升机需用功率、配平、振动及噪声的影响分析

建立了适用于变转速旋翼直升机的综合分析模型,该模型可用于综合分析直升机稳态飞行时的旋翼需用功率、全机配平操纵、旋翼桨毂振动水平与旋翼气动噪声。并且使用UH-60A"黑鹰"直升机的飞行试验数据及相关研究结果验证综合分析方法的准确性。在此基础上,分析旋翼转速变化对旋翼需用功率、全机配平操纵、旋翼桨毂振动水平与旋翼气动噪声的影响,从而为转速优化设计提供依据。结果表明,改变旋翼转速会导致上述4个特性同时发生明显变化,而在本文算例中适当地降低旋翼转速可最多降低19.2%的旋翼需用功率与6.7%的旋翼气动噪声,但是却会造成旋翼操纵受限和旋翼桨毂振动增加的不良后果。     

分离式共轴刚性旋翼风洞试验技术研究

为在■3.2 m风洞开展高速直升机共轴刚性旋翼风洞试验,中国空气动力研究与发展中心(China Aerodynamic Research and Development Center,CARDC)开展了分离式共轴刚性旋翼风洞试验关键技术研究。解决了双旋翼共轴反向驱动、双旋翼联动和差动变距操纵、旋翼气动力分离测量、旋翼间距调整等关键技术问题,研制了■2 m直径共轴刚性旋翼试验台和旋翼天平、旋翼操纵系统,实现了旋翼共轴等速反向旋转、双旋翼联动和差动变距操纵、旋翼升力偏置调整、旋翼气动力孤立测量、旋翼间距调整等功能。通过开展风洞试验,验证了该试验技术,表明试验技术具有技术成熟度高、数据重复性精度高、可调节参数多的优点。