無人直升機(jī)自主著艦引導(dǎo)與控制技術(shù)研究.pdf

1、艦載無人直升機(jī)已是現(xiàn)代水面艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)不可缺少的組成部分，在未來戰(zhàn)爭中也將起著重要作用。無人艦載直升機(jī)的技術(shù)核心是設(shè)計與開發(fā)一種十分有效的制導(dǎo)系統(tǒng)，使直升機(jī)自主安全地降落在作六自由度運(yùn)動著的艦船上。本文針對無人直升機(jī)的自主著艦引導(dǎo)與控制展開了研究。
　　首先對無人直升機(jī)及其著艦環(huán)境進(jìn)行建模分析，建立了完整的著艦坐標(biāo)體系；建立了無人直升機(jī)六自由度動力學(xué)模型；分析了無人直升機(jī)著艦的過程，將無人直升機(jī)自主著艦分為兩個階段——返航進(jìn)場和下

2、降著艦，分別進(jìn)行研究。
　　其次設(shè)計了無人直升機(jī)飛行控制系統(tǒng)?；诠こ虘?yīng)用的角度，采用PID經(jīng)典控制對直升機(jī)四個通道的控制律進(jìn)行了設(shè)計；考慮到著艦時外界的強(qiáng)干擾，研究采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)動態(tài)逆進(jìn)行了控制律設(shè)計；數(shù)值仿真驗證了所設(shè)計控制系統(tǒng)的性能，結(jié)果表明基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)動態(tài)逆的控制系統(tǒng)性能具有更好的動態(tài)跟蹤性能與魯棒性。
　　再次研究了無人直升機(jī)返航進(jìn)場著艦問題。采用三次樣條插值的方法設(shè)計了無人直升機(jī)返航進(jìn)場的基準(zhǔn)軌跡，采用視線法設(shè)計了

3、無人直升機(jī)的制導(dǎo)律,對無人直升機(jī)返航進(jìn)場段飛行進(jìn)行了仿真驗證。仿真表明所設(shè)計的系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)引導(dǎo)與控制無人直升機(jī)沿著基準(zhǔn)軌跡飛行至艦船附近。
　　最后研究了無人直升機(jī)下降著艦的控制問題。采用改進(jìn)的AR模型設(shè)計了甲板預(yù)估器，確定最佳下降時間，設(shè)計了無人直升機(jī)下降著艦的控制律。數(shù)值仿真表明所設(shè)計的系統(tǒng)能夠引導(dǎo)無人直升機(jī)在規(guī)定的時間降落到甲板上，滿足著艦的指標(biāo)要求。
　　研究表明，本文設(shè)計開發(fā)的無人直升機(jī)自主著艦系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了引導(dǎo)與控