摘要：绿色航空的发展逐步受到重视,通过扩大层流区域进行减阻是实现节能减排的一个重要途径。采用考虑转捩判定的数值模拟方法对某自然层流翼套的风洞和飞行试验进行了仿真分析。数值仿真与风洞试验的压力系数分布一致性较好,在常压时仿真和风洞试验中转捩位置随攻角的变化规律基本一致。相较于机头处静压和机身最大截面处静压,采用大气数据系统测量的飞行高度换算的静压作为参考压力时,飞行试验获得的压力系数分布与仿真结果一致性更好;在设计状态和典型非设计状态数值仿真得到的翼套转捩位置与飞行试验结果十分吻合;采用动量法计算翼套截面阻力系数,数值仿真和飞行试验得到的自然层流减阻量差距在0.0002以内。

摘要：从飞行试验角度而言,如何评价自主空中加受油能力,以及采用哪些关键指标进行评价是自主空中加受油试飞亟待解决的关键问题。从国内外空中加油相关标准要求出发,同时借鉴有人机空中加油的成功经验,分析了自主空中加油总体能力需求,提出了会合、编队、对接、加油及脱离等全过程关键评价指标,在数值仿真和硬件在回路两种环境下对评估方法进行了试验验证,结合试验结果,对影响自主空中加油对接成功的关键因素进行了分析并提出了评价指标建议,试验结果可为自主空中加受油流程设计、试飞验证等方面提供参考和借鉴。

摘要：针对无人作战飞机(UCAV)打击时敏目标和多机协同攻击问题,提出一种基于Radau伪谱法(RPM)的无人作战飞机四维攻击轨迹规划方法。在综合考虑UCAV气动力特性、大气环境特性基础上建立了高精度UCAV(3-DOF)质点模型,并设计了约束条件和目标函数;基于动态RCS建立威胁模型,构建了最优控制理论框架的UCAV四维攻击轨迹规划模型;通过RPM将动态RCS威胁下的四维攻击轨迹规划问题转换为非线性优化问题,然后利用SNOPT软件包进行求解。仿真结果表明,该方法能够以较快的速度和较高的精度生成满足多种复杂约束条件的四维攻击轨迹。

摘要：飞行过程中产生的飞行器监测数据,对飞行器性能的优化与飞行器控制系统的设计有着重要的指导意义。然而飞行试验环境的复杂性与多变性将导致飞行数据中包含较多异常数据,严重影响数据质量。本文研究飞行数据中异常数据的辨识与补偿方法及其在飞行器模型参数辨识中的应用。结合数据相容性检验,提出了一套从野值的识别、剔除与补正、数据的平滑滤波到基于极大似然法的时间延迟、零位误差与比例误差的辨识与补偿的飞行数据处理方法。除此之外,本文对结合常值误差补偿的飞行器模型参数组合辨识方法及其应用进行了设计。应用实例表明,该方法能够在一定条件下实现具有较高精度与速度的飞行数据中异常数据的辨识与补偿,并验证了该方法在改善飞行器模型参数辨识过程与结果精度上的有效性。

摘要：在分析多无人侦察机任务需求、限制以及特性等要素基础上,建立了多无人机航路规划优化模型。以航程作为性能指标,将多无人机侦察多目标航路规划转化为多旅行商问题。通过对多旅行商问题特点分析,采用遗传算法基本思想,对编码和适应度函数以及操作算子进行合理设计,并改进了交叉和变异操作算子以取得更好优化结果。仿真结果表明所提算法的合理性和有效性。

摘要：针对不确定因素引起的翼型气动性能波动现象,探讨了翼型几何形状随机不确定波动对翼型气动特性的影响,并进行了减小此影响的鲁棒优化设计。引入类别形状函数变换(CST)方法可以大大降低设计变量自由度数目,以NACA0012翼型为例,进行了考虑翼型几何形状随机扰动的气动不确定性分析,发现几何形状的微小波动对升力特性影响很小。发展了一种基于响应面和遗传算法的鲁棒优化设计方法,能够高效的减小阻力及其波动的影响。计算结果显示尽管相对于确定性优化结果鲁棒优化阻力略有增加,但波动更小,气动性能具有更好的鲁棒性。

摘要：提出一种新型的基于绳牵引并联机器人技术的飞行模拟器,针对其大过载机动特性进行仿真分析。首先根据绳牵引并联机器人理论,设计了9根绳牵引具有6自由度的运动平台;通过建立平台动力学模型,设计了对干扰项进行补偿的前馈PD控制率;其中前馈项主要确保动态过程中绳索处于张紧状态。进一步给出了系统控制稳定性分析;并以大过载机动和单自由度俯仰振荡运动为例进行了数值仿真。分析结果表明,在大过载机动情况,瞬时正加速度超过4 g,平台位置能够迅速衰减并稳定;基于绳拉力前馈,可以避免绳索松弛,能够满足飞行员过载训练;俯仰运动也具有较好的跟踪特性。研究成果可为进一步分析工作空间、动态特性及控制稳定性等奠定基础,为绳牵引并联支撑的飞行模拟器设计提供指导与依据。

摘要：针对模拟器客观测试标准要求及仿真模型模拟逼真度需求,提出了一种基于飞行试验的模拟器气动模型校准方法。首先,以经过预处理的飞行试验数据和模拟数据为基础分别辨识得到气动导数;然后分析两辨识结果的统计关系,以确定修正系数;最后,根据不同状态点修正系数随动压变化规律建立了修正系数插值表,达到对仿真模型进行校准的目的。飞行试验数据验证表明,校准后的仿真气动模型容差范围能满足模拟器客观测试要求,显著提高了仿真模型模拟逼真度。

摘要：针对四旋翼无人机轨迹跟踪过程中存在外界干扰和跟踪误差估计的问题,设计了一种基于双闭环的预设性能函数约束的反步自适应控制方法。首先,将四旋翼无人机系统转化为位置外环和姿态内环的双闭环系统,利用性能函数通过误差转换将输出约束问题转化为无约束问题;然后,根据反步自适应方法分别对位置子系统和姿态子系统设计控制器,设计指数干扰观测器对参数不确定和外界干扰进行估计。仿真结果表明,所设计的控制器既能保证系统的稳定性和鲁棒性,又具有良好的瞬态误差跟踪特性。

摘要：针对无人机(UAV)在风场中进行飞行试验时其经济性与安全性不足的特点,提出了一种在试飞过程中通过嵌入式输入信号来激励UAV,使UAV产生能够模拟风扰的运动响应的方法。建立了基于PID控制方法的嵌入式指令设计方法,并以某型UAV为例,通过数值仿真,进行了模拟垂直突风的嵌入式指令设计。仿真结果表明,嵌入式指令可较好地模拟UAV的风扰响应,该方法对于UAV的飞行试验评定技术具有很好的参考价值。