摘要：面向多机多目标协同空战目标分配算法研究,以及现有离散粒子群算法在求解大规模决策问题时迭代次数多、收敛速度慢和精度不足的问题,提出一种基于非线性权重的启发式离散粒子群优化算法(NW-HMDPSO)。在典型空战想定条件下,仿真验证了基于NW-HMDPSO的空战目标分配算法。仿真结果表明,该算法能够快速收敛,实现有效的空战目标分配,具有较高的全局搜索能力和局部求解精度。最后,通过算法性能的分析与比较试验,进一步证明了该算法的优越性。

摘要：攻击决策问题是协同空战领域研究的核心问题之一,通过优化战机武器资源配置,以提高战机协同作战效能。针对动态协同空战攻击决策问题,系统分析空战环境的动态性,将空战动态划分为连续动态和离散动态,并建立多约束条件下动态协同空战攻击决策优化模型;设计了空战环境变化监测策略和种群多样性策略,通过迭代窗的设置,基于离散粒子群算法,提出了一种基于滚动迭代窗的启发式变异离散粒子群算法的动态协同攻击决策方法。通过仿真实验验证了所提方法能够在连续和离散动态条件下合理地规划协同空战攻击决策。

摘要：为在下滑着舰过程中,克服“反区”操纵特性,减轻飞行员操纵负担,提升着舰精度和安全性,将直接升力方法引入着舰控制律设计,发挥其响应速度快、控制精度高、解耦性能好等优点。采用预设性能的非线性动态逆方法和控制分配算法相结合的控制架构设计了两层级联式综合直接升力着舰控制器,既可以实现纵向轨迹和姿态控制间的解耦,还可以实现横航向控制与纵向运动间的解耦。首先,建立了舰载机全量六自由度非线性模型作为研究对象;然后,通过设置虚拟中间控制量将动态逆与控制分配环节有机地衔接,通过预设误差向量约束方程的方法提升动态逆控制环节的综合控制性能,据此设计出级联式纵、航向综合解耦的直接升力控制器;最后,仿真验证所设计的直接升力控制器可以在保持迎角和速度稳定的情况下调整飞行轨迹高度,实现纵向轨迹控制和姿态控制的解耦;还可以在对中控制的时候,保持纵向高度稳定,实现横航向运动和纵向运动的解耦。研究表明,采用直接升力控制可以实现飞行员操纵到控制变量间的逐一对应,显著减轻操纵负担并提升下滑着舰控制精度。

摘要：针对舰载机纵向着舰过程中的甲板运动跟踪技术展开了研究。首先,采用基于改进线性自抗扰控制(LADRC)设计了自动着舰系统(ACLS),实现了升降舵和油门的解耦控制。然后,采用AR模型设计了甲板运动预估(DMP)环节,结合基于超前网络的甲板运动补偿(DMC)技术,克服了跟踪甲板运动时的相位滞后问题。最后,进行了仿真验证与结果分析。研究结果表明,所设计的ACLS能够精确同步地跟踪甲板运动,有效降低了着舰误差,提高了着舰安全性。

摘要：针对具有模型不确定性、控制舵面故障以及非线性干扰的飞机俯仰姿态控制问题,基于L1自适应方法设计增广控制器。设计合适带宽的低通滤波器,以满足控制器快速自适应要求,保证系统输入输出信号的一致性能有界。考虑伺服控制实际存在的幅值约束,推导出所设计的自适应控制系统的稳定性条件及其性能界,即忽略幅值约束时,选择足够大的自适应增益,闭环系统性能能够任意接近参考系统;考虑幅值约束时,闭环系统的性能可以通过增大自适应增益得以改善,但是不能任意接近参考系统。仿真验证了所设计的飞机姿态控制系统的有效性,结果表明控制器对有界不确定性和干扰具有鲁棒性,同时满足输入约束要求。

摘要：垂直/短距起降(V/STOL)飞机具有广泛而高效的军事应用前景.为研究V/STOL飞机复杂的飞行控制问题,需要建立能够准确反映其动态特性且可用于飞行仿真的动力学模型.综合考虑V/STOL飞机的多进气道气流量变化、大迎角非线性和迟滞非定常特性、地面效应和喷气诱导效应等因素的影响,利用线性叠加原理并结合机理建模与经验公式,建立了全面的推进/气动力与力矩模型;在此基础上,基于刚体动力学和运动学原理,推导得到了V/STOL飞机的全状态六自由度非线性数学模型;最后,仿真分析了V/STOL飞机的地面效应和喷气诱导效应引起的动力学变化及其三角翼非定常动力学特性.结果表明:地面效应对V/STOL飞机动力学的影响可以忽略,而近地飞行时的喷气诱导效应会导致较大的升力损失,离地越近损失越大;V/STOL飞机的非定常动力学源于飞机迎角变化所引起的气动力滞环效应,且迎角越大、空速越小,滞环效应越显著,非定常动力学特性越强.所建模型物理意义明确、计算方便,能够较为准确地反映V/STOL飞机的动力学特性,可为其不同飞行模式下的模型简化应用和飞控系统设计提供帮助.

摘要：针对传统影响图机动决策方法需要由飞行员预先给出空战态势评估难于准确确定的先验似然函数,将随机决策理论引入到影响图机动决策当中,提出了基于随机决策准则的改进多级影响图机动决策方法.该方法仅需在决策时刻评估潜在空战态势,依据决策准则便可以产生机动决策.为了优化该方法,基于典型随机决策准则,分别设计了5种机动决策准则,在典型空战想定条件下仿真分析了各机动决策准则的特点.仿真结果表明:在态势劣势时,后悔值准则决策效果较好;在态势优势时,悲观准则、乐观准则、折中准则、等概率准则决策效果较好.

摘要：舰载机着舰是一项具有强非线性、强耦合性、环境干扰复杂等特点的系统工程。舰载机故障状态下的自动着舰任务更是极具风险与挑战。针对舰载机着舰过程中执行器随机漂移故障、部分损伤故障所引起的控制系统性能恶化问题,提出了一种基于扩张状态观测器(ESO)补偿的滑模容错控制方法。该方法通过ESO对系统的未建模动态、舰尾流扰动以及故障状态进行实时精确估计,进而设计滑模控制律确保误差收敛,采用高阶线性微分跟踪器(LTD)获取控制律所需的各阶微分信号。仿真结果表明,所设计的方法具有良好的跟踪性能、抗干扰能力以及故障容错性能。