SGI Corporation 展示未来飞行控制技术

SGI Corporation 展示未来飞行控制技术

一、SGI公司展示未来飞行控制技术(论文文献综述)

田嘉懿[1](2019)在《低成本全捷联微型导弹制导控制技术研究》文中研究表明为满足局部冲突、反恐作战等低烈度军事行动中对打击低价值、轻装甲目标并有效减小战斗部附带伤害的迫切现实需求,发展低成本全捷联微型导弹是目前精确制导武器的一个重要发展趋势。本文以低成本全捷联微型导弹为研究对象,针对全捷联制导体制中制导律严重依赖惯性制导信息、捷联导引头视场角约束以保证目标锁定、制导控制回路严重耦合、微型导弹姿态运动易受外界干扰等实际问题,深入研究了全捷联制导体制相关制导控制技术,主要研究内容和成果如下:提出了基于正切型障碍李亚普诺夫函数的视角约束制导律和基于对数型障碍李亚普诺夫函数的自适应视角约束制导律。针对捷联导引头视场角约束问题,从制导系统设计角度出发,将其建模为以弹目相对速度垂直于视线方向分量为受约束状态的非线性系统控制问题。针对这一部分状态受约束的非线性系统控制问题,基于障碍李亚普诺夫函数控制方法,分别提出了基于正切型障碍李亚普诺夫函数的视角约束制导律和基于对数型障碍李亚普诺夫函数的自适应视角约束制导律,并对整个闭环控制系统的稳定性以及受约束状态的有界性进行了严格证明,以保证满足捷联导引头视角约束。提出了基于增强扩张状态观测器的鲁棒过载控制器设计方法。针对基于扰动抑制的控制方法中观测补偿对象的确定问题,首次提出了“不利干扰”概念,并构造了一模拟被控系统期望稳态的参考模型对作用于被控系统的“不利干扰”进行有效区分,进而提出了一种新型的增强扩张状态观测器对其予以估计补偿。另一方面,对于基于扰动抑制的控制方法中等效输入扰动的存在性问题首次给出了严格理论证明,并通过引入等效输入扰动,使所提出的基于增强扩张状态观测器的控制方法进一步能够处理多源非匹配干扰,且可简便得直接确定干扰补偿增益为“-1”。基于上述方法,针对全捷联微型导弹姿态控制问题,提出了基于增强扩张状态观测器的鲁棒过载控制器设计方法。开展了闭环制导控制联合仿真。依据所提出的基于正切型和对数型障碍李亚普诺夫函数的视角约束制导律,以及基于增强扩张状态观测器的鲁棒过载控制器设计方法,对一纵平面全捷联微型导弹模型设计了制导、控制系统,并分别就打击地面固定目标、非机动移动目标、机动移动目标三种实际应用背景,进行了标况闭环制导控制系统联合仿真和考虑大气参数偏差、弹体结构参数偏差、气动系数偏差以及风干扰条件下的蒙特卡洛拉偏实验,对所设计的制导、控制系统性能进行了充分考核与验证。建立了以体视线角为受约束状态并考虑舵机饱和的精细化制导控制一体化设计模型。不同于常用制导控制一体化设计模型,该模型建模中考虑了重力作用和导弹速度变化,剔除了常用模型中为构建严格反馈系统而引入但实际不可测量的攻角信息,并采用弹载加速度计可直接、精确测量得到的弹体系过载替换了常用的简化线性气动力模型,以使得能够对于弹体所受除重力以外所有作用力精确予以描述。上述精细化的建模改进措施使得所提出的制导控制一体化模型适用范围不再仅局限于导弹气动力变化平缓的无动力飞行段,且精细化建模也将有助于基于其设计得到的制导控制一体化控制器实现更高的打击命中精度。提出了基于积分型障碍李亚普诺夫函数的视场角约束制导控制一体化设计方法和基于输出向输入饱和转换的视场角约束制导控制一体化设计方法。基于纯追踪制导律和平行接近制导律,所提出的两种视场角约束制导控制一体化方法有效解决全捷联微型导弹制导控制回路耦合问题,实现了在无需惯性制导信息的条件下导引导弹对目标实施精确打击。且基于障碍李亚普诺夫函数和输出向输入饱和转换技术的设计,也从理论上真正保证了体视线角的有界性,满足了全飞行弹道捷联导引头的视场角约束。此外,通过引入努斯鲍姆函数,所提出的两种视场角约束制导控制一体化方法能够有效避免舵面饱和问题的出现,同时对于控制指令起到了平滑滤波的作用,消除了制导控制一体化设计中采用符号函数所造成的高频抖振。论文对低成本全捷联微型导弹相关制导控制技术开展了较为系统地研究,其研究成果为导弹制导、控制系统设计提供了一定的理论技术支撑和工程技术储备,对于导弹视角约束制导律设计、鲁棒姿态控制律设计以及制导控制一体化设计方法研究具有重要的参考价值和研究意义。

李瑞涵[2](2019)在《旋翼无人机的姿态融合算法与ROS软件设计》文中进行了进一步梳理旋翼无人机具有结构紧凑、机动性强、操作灵活等特点,可机载多种设备实现垂直起降、空中悬停等功能,广泛应用于军事、农业、影视等各个领域。但实现旋翼无人机的平稳飞行,需要复杂的传感器、快速的控制器和执行器以及复杂的导航控制算法作为支撑。而位姿信息就像无人机的“眼睛”,是无人机实现自主飞行的基础。作为多传感器数据融合系统,INS/GPS组合导航系统可以得到无人机的高精度导航信息,而姿态信息更是导航的前提。本文依托项目组两个重要课题,对基于多传感器数据融合的旋翼无人机姿态融合进行了广泛的研究,并利用ROS系统在无人机上的应用编写了相应的软件。主要工作如下:(1)针对系统的任务需求和工作环境,自行搭建了旋翼无人机硬件实验平台。对相关硬件模块进行了性能指标分析,使用Pixhawk作为开源飞控进编写相应的程序行二次开发,使用QGC进行控制等参数的调节。设计出系统的控制结构框图和软件工作流程图。(2)作为全文的理论基础,首先深入研究了互补滤波算法,从时域和频域的角度分析了互补滤波器的基本原理,通过互补滤波系数和滤波器转折频率的关系提出了应对系统噪声特性改变时互补滤波器的改进方法。然后研究了利用梯度下降法进行姿态融合的方法,分析了由于收敛速度与非重力加速度干扰下算法存在的收敛速度慢,受加速度影响严重的不足。在此基础上,确定了基于姿态数据融合方案,与改进法案。(3)研究四元数姿态解算的基本原理,使用四元数进行姿态更新,设计出基于互补滤波的四元数姿态解算方法;利用加速度与姿态角的关系,采用梯度下降法设计了姿态融合算法。并且考虑到无人机非重力加速度的影响,与收敛速度慢的缺点对梯度下降算法进行了改进,提出了Nesterov加速梯度姿态融合算法?最后通过对比实验,证明了这种算法的可行性。(4)在机载电脑上安装并使用ROS。利用MAVLink协议解决ROS系统与Pixhawk之间的通讯问题,分析了ROS控制无人机的节点与话题的连接结构图。通过ROS节点程序的编写实现了在Gazebo环境下的无人机SITL仿真并利用QGC观察实验结果,最后在搭建的旋翼无人机试验平台上进行了实验,验证了ROS软件进行无人机控制的可行性。

朱虹[3](2019)在《基于响应式交互的机载触控界面设计研究》文中研究指明现代飞机驾驶舱逐步采用全触控的大屏幕显示器,来替代传统的显示设备与信息显示方式,同时随着航空电子系统的发展,机载触控界面的信息显示量也大幅增加。但是,目前传统的信息显示设计标准与规范不足以支撑现代机载触控界面的使用需求,现有的机载触控界面设计仍需要进一步优化。信息的呈现方式和视觉反馈机制对操作任务的完成效率存在影响,因此实现交互操作与视觉反馈的和谐统一是机载触控界面设计的关键。响应式交互利用触摸效果的核心视觉机制,体现出视觉信息的秩序性和导向性功能,使界面提升至与用户产生更加强烈和具象化的交互,从整体上降低界面的视觉复杂度,使决策过程最优化,增强交互体验。本文的目的是基于响应式交互对机载触控界面进行优化设计,深入研究由信息功能展示到交互体验感知的响应式交互过程,从信息显示和信息交互这两个方面,构建机载触控界面的优化设计策略。本课题以军用特种飞机的航空电子系统为主要研究对象,通过任务分析的形式对机载触控界面的信息交互设计及方法相关问题进行系统性与结构性研究。通过分析任务模式、任务金字塔及任务域模型,对界面信息进行整合与梳理,明确各任务阶段下的显示信息等内容。研究响应式交互机制,分析响应式交互的设计要素。结合基于任务主导的用户界面需求,分别对信息内容、信息显示、信息交互以及触控操作进行详细的需求挖掘,得出机载触控界面需求模型。从界面信息显示与交互方式出发,寻求机载触控界面的优化设计策略,用于机载触控界面的优化设计。之后通过行为分析与眼动追踪技术对机载触控界面展开实验评估与分析,验证了机载触控界面优化设计的可行性和有效性。

田翔,沈亚娟,马小艳[4](2019)在《旋翼主动控制技术研究》文中认为直升机振动、噪声和性能是影响直升机机发展的突出问题,如何减振、降噪及提升旋翼性能是设计人员一直以来面临的主要挑战。本文主要介绍了国内外从上世纪50年代至今的旋翼主动控制技术研究进展及应用情况,并分析了制约旋翼主动控制技术走向实际工程应用的主要因素。

田喆童[5](2018)在《低空无人机三维航迹规划与可视化仿真》文中研究指明无人机技术在现代战争和民用领域都有着十分广阔的应用,如何使无人机实现在规划区域内完成飞行任务成为了国内外研究的热点。无人机的航迹规划的核心内容是在满足一系列条件和性能的约束下选择最优或可行的航迹,是实现自主飞行的技术保证。论文围绕低空无人机三维航迹规划与可视化仿真展开研究。文章首先介绍了无人机任务规划系统、航迹规划算法以及视景仿真技术的国内外研究概况,并对无人机航迹规划环境进行建模。论文对蚁群算法的基本原理进行研究,提出了一种改进蚁群算法的航迹规划方法。该算法利用BC值对蚂蚁的引导因子进行确定,以改善复杂环境下蚂蚁搜索的效率,同时考虑无人机航迹规划中的相关约束条件,对蚂蚁的搜索节点方式进行设计,并引入蚂蚁重生机制以保证算法每次迭代的成功率。为了降低初始非最优路径中信息素对后续规划的影响,增加蚂蚁对信息素的感知,论文提出了信息素在三维空间中的扩散机制。最后通过仿真实验对本文提出的改进蚁群算法航迹规划方法的可行性和有效性进行验证。针对无人机在飞行过程中遇到突发威胁的紧急情况,论文基于快速随机搜索树RRT算法提出了一种自适应R-A*算法,该算法设计了基于地形平坦程度的变步长扩展策略,可快速规划出有效规避突发威胁的可行航迹,并通过仿真实验对算法进行验证。为了使无人机航迹规划人员对规划航迹的可行性有更加直观有效的判断,论文对三维航迹的可视化仿真技术进行研究。论文以无人机模拟训练系统为应用平台,基于Unity3D平台完成无人机战场环境的建模,完成无人机三维航迹规划的可视化仿真软件的设计,并在大地图场景下完成了基于改进蚁群算法和自适应R-A*算法规划航迹的可视化仿真。

瞿友杰[6](2018)在《小型无人直升机的鲁棒飞行控制技术》文中指出小型无人直升机是一种能够实现垂直起降、空中悬停、侧飞和倒飞等功能的旋翼飞行器,相比于固定翼无人机,其在执行飞行任务的过程中具备更好的机动性和更大的灵活性,能够用于空中侦察、森林火灾监控、水上运输、农业喷洒以及地面测绘等领域,具有广泛的应用前景。因此,针对小型无人直升机的飞行控制问题成为了飞控领域的热点问题之一。论文围绕小型无人直升机的鲁棒控制问题展开研究,建立了小型无人直升机的数学模型,并研究了小型无人直升机存在建模误差和外界干扰等因素影响下的鲁棒飞行控制问题。论文主要研究内容如下:首先,分析了小型无人直升机机体各部件的受力情况,根据机理建模方法建立了无人直升机的非线性动力学模型。为方便控制器设计,对所建立的非线性动力学模型进行简化处理,分别得到小型无人直升机的线性模型和非线性简化模型。其次,研究了基于干扰观测器和鲁棒伺服LQR的小型无人直升机优化控制。首先分析了小型无人直升机的耦合特性,在此基础上,基于小扰动原理得到了解耦后的无人直升机线性模型。在原有LQR理论的基础上,引入输入信号的偏差积分量,采用伺服LQR方法设计控制器。同时,考虑无人直升机系统受到干扰作用影响,引入线性干扰观测器实现对外界不可测干扰的估计,并结合鲁棒伺服LQR和干扰观测器输出,设计跟踪控制器。仿真实验结果验证了该方法的有效性。然后,研究了具有量化输入的小型无人直升机优化控制。考虑到小型无人直升机的控制信号在传输过程中可能会受干扰作用,引入量化器来增强控制信号的抗干扰性。基于无人直升机的线性模型,采用Backstepping的方法设计控制器,并通过Lyapunov函数证明了闭环系统的稳定性。为了获得最佳的控制器性能,考虑将粒子群优化算法用于Backstepping方法中的控制器参数整定。最后通过MATLAB仿真来验证该方法的有效性,从仿真结果中可以看出,文中提出的控制方法可以较好的实现无人直升机的位置和姿态跟踪,且通过优化算法所获得的控制器参数可使控制器性能最佳。接着,研究了基于干扰观测器和SDRE的小型无人直升机优化控制。考虑小型无人直升机系统阶次较高,直接设计控制器较为困难,首先将无人直升机系统划分为4个子系统,即位置环、速度环、姿态环和姿态角速率环。进而,针对每个子系统采用SDRE方法设计控制器。同时,考虑无人直升机系统受到干扰作用影响,引入非线性干扰观测器实现对外界不可测干扰的估计,并结合SDRE和干扰观测器输出,设计跟踪控制器。仿真结果表明,文中给出的控制方法使得无人直升机存在外界干扰下具有较强的鲁棒性,且跟踪性能较好。最后,研究了小型无人直升机的三维视景仿真实现。在前文中研究了针对小型无人直升机的飞行控制问题,并通过数值仿真验证了各控制方法的有效性。为了模拟小型无人直升机的实际飞行,采用三维视景仿真来实现小型无人直升机的轨迹跟踪过程全显示。文中采用Visual C++6.0和OpenGL相结合的方法,通过Visual C++6.0实现具体的软件平台设计,OpenGL绘制三维物体与自然物景。最后的视景仿真实验表明,设计的软件平台可以有效地模拟小型无人直升机的轨迹跟踪过程。

程龙,罗烈,柴建忠[7](2018)在《2017年军用无人机装备技术发展回眸》文中指出回顾了2017年国际上军用无人机在新研型号、改进改型、任务系统和创新技术等领域的发展热点。分析表明,2017年无人机发展呈现多样化任务需求牵引无人机研发持续升温、多型无人系统研制与改型取得进展、先进机载系统研发为无人机提质增效、颠覆性创新技术突破为无人机应用开疆拓土等特点,随着人工智能、无人集群、高超声速等技术的进步,无人机在未来将更加融入现有装备体系,带来新的作战模式和作战理念。

胡春鹏[8](2017)在《基于多维泰勒网优化控制的固定翼飞机飞行三维仿真》文中指出飞机是人类重要的发明之一,它在各个领域的广泛应用深刻地改变了人类的生活方式和战争样式。飞机的控制系统是飞机系统的重要组成部分,对飞机的各项性能指标具有重大的影响,是飞机安全飞行和完成各种复杂应用任务的重要保证。随着技术的进步,计算机仿真技术和虚拟现实技术越来越多地应用到飞机的设计和研发当中,是各国研究的热点。三维仿真就是利用计算机图形技术真实地再现飞机飞行的过程,为各种仿真数据提供一个直观便捷的显示界面,成为辅助分析的重要手段。本文以固定翼飞机为研究对象,研究了固定翼飞机的多维泰勒网控制器设计和三维动画仿真的相关技术,主要包括以下几方面的内容:1.在固定翼飞机气动布局和受力分析的基础上,简单地推导并建立了飞机的全通道六自由度仿真模型,并且对模型的特点作了进一步分析。2.本文提出了基于多维泰勒网(MTN)优化控制的固定翼飞机飞行控制方法,并根据飞机模型的特点,完成了纵向通道和横侧向通控制器设计。研究了参数调整的方法,利用单纯形法对控制器参数进行调整,并且在MATLAB平台下对飞机飞行和控制系统进行仿真。最后进行了对比试验,试验结果表明MTN相比PID和滑模变结构优化控制在响应速度和抗干扰性能方面具有优势。3.本文研究了三维仿真所涉及的工具和计算机图形学相关的知识,首先介绍了OpenGL的功能特点和渲染管线的相关知识,接着研究了 OpenGL中的几何变换的原理及其相关函数接口。4.然后介绍了利用OpenGL进行三维仿真所需关键元素的构建方法,第三方飞机模型的导入方法,地形的产生算法和天空背景的实现方法。并在OpenGL中实现了上述各种模型的构建。5.再利用MFC在Windows系统下开发了飞机飞行的三维动画仿真程序,并实现了与MATLAB仿真程序的实时通讯,使仿真数据能够实时地以动画形式呈现给用户。6.最后对本文所做的工作进行总结说明,并讨论了课题下一步的研究问题。

张龙[9](2016)在《基于模糊逻辑的飞行员飞行品质评价》文中进行了进一步梳理随着民航运输的快速发展,飞行员的需求量也在大幅度的增加,同时飞行训练量也大大增加。这间接地增大了飞行训练的安全风险。优秀飞行员不仅需要驾驶飞机的理论知识和实际操作能力,还应具备适合飞行工作的心理素质,这些能力和素质主要通过飞行训练来获得。如果在飞行中能够随时监控飞行员的生理信号,则能及时发现异常,保证飞行安全。飞行品质监控是监控飞机运行阶段的飞行参数并对这些数据进行科学分析,以评价飞行员的飞行操纵品质和发现安全隐患,保障飞行安全。所以,如果能直接把飞行员的生理信号数据和飞行数据结合起来用于飞行员的飞行品质评价,则对于监控和保障飞行安全具有重要意义。本课题在对大量文献总结分析以及对模拟飞行和真实飞行数据研究的基础上建立了飞行品质评价指标体系,然后利用模糊逻辑理论建立了基于模糊逻辑的飞行员飞行品质评价模型,并对本场飞行程序最后进近阶段的飞行品质进行评价。该系统的主要特点是把飞行学员的生理信号数据和飞行参数一起用于飞行品质评价。把其评价结果FQS (Flight Quality Score)与飞行教员打分进行比较,验证了模型的可用性。本文研究了怎样把飞行学员的生理信号数据用于飞行品质评价的问题,建立了基于模糊逻辑的飞行员飞行品质评价模型。对综合生理信号数据和飞行参数的飞行品质评价研究进行了理论探索。

陈伟,吴晓燕,唐意东[10](2013)在《推力矢量控制技术在临近空间飞行器上的应用》文中指出简要介绍了推力矢量控制技术与临近空间飞行器的概念,选取超高空飞艇、超高空无人机、高超声速飞行器为对象,并以美军的临近空间飞行器为实例,对推力矢量控制技术在临近空间飞行器上的应用现状进行了总结,最后对推力矢量控制技术在临近空间背景下的应用前景进行了分析。

二、SGI公司展示未来飞行控制技术(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、SGI公司展示未来飞行控制技术(论文提纲范文)

(1)低成本全捷联微型导弹制导控制技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 相关领域国内外研究现状
        1.2.1 国内外主要微型导弹
        1.2.2 全捷联制导体制制导信息处理技术研究进展
        1.2.3 全捷联制导体制制导控制技术研究进展
    1.3 论文研究内容与组织结构
第二章 基于障碍李亚普诺夫函数的视角约束制导律设计
    引言
    2.1 问题阐述与制导模型的建立
        2.1.1 问题阐述
        2.1.2 制导模型的建立
    2.2 相关控制理论和改进函数简介
        2.2.1 障碍李亚普诺夫函数
        2.2.2 非对称光滑饱和函数
    2.3 基于正切型障碍李亚普诺夫函数的视角约束制导律设计
        2.3.1 非线性扩张状态观测器的设计
        2.3.2 动态面控制器设计
        2.3.3 闭环系统稳定性分析
    2.4 基于对数型障碍李亚普诺夫函数的自适应视角约束制导律设计
        2.4.1 动态面控制器设计
        2.4.2 闭环系统稳定性分析
    2.5 常速度导弹模型仿真验证
        2.5.1 常速度导弹模型
        2.5.2 不同落角约束下打击固定目标仿真
        2.5.3 不同落角约束下打击移动目标仿真
        2.5.4 不同视角约束下打击移动目标仿真
    2.6 变速度导弹模型仿真验证
        2.6.1 变速度导弹模型
        2.6.2 考虑视角和落角约束的偏置比例导引制导律
        2.6.3 视角约束制导律修正
        2.6.4 打击地面固定目标模拟仿真
        2.6.5 打击地面非机动移动目标模拟仿真
        2.6.6 打击地面机动移动目标模拟仿真
    2.7 本章小结
第三章 基于增强扩张状态观测器的鲁棒过载控制器设计
    引言
    3.1 基于增强扩张状态观测器的控制方法
        3.1.1 基于广义扩张状态观测器的控制方法
        3.1.2 基于增强扩张状态观测器的控制方法
        3.1.3 稳定性和鲁棒性分析
    3.2 推广至多源非匹配干扰
        3.2.1 等效输入扰动的存在性证明
        3.2.2 改进的基于增强扩张状态观测器的控制方法
        3.2.3 稳定性和鲁棒性分析
    3.3 二阶非线性系统算例测试
        3.3.1 稳定被控输出于零
        3.3.2 跟踪参考信号
    3.4 工程实例验证
        3.4.1 通用非线性纵平面空空导弹模型
        3.4.2 基于增强扩张状态观测器的鲁棒过载控制器设计
        3.4.3 经典三回路过载控制器设计
        3.4.4 无扰性能仿真分析
        3.4.5 对参数不确定性的鲁棒性
        3.4.6 抑制外界干扰
    3.5 本章小结
第四章 闭环制导控制联合仿真
    引言
    4.1 全捷联微型导弹模型
    4.2 全捷联微型导弹制导控制系统设计
        4.2.1 制导系统设计
        4.2.2 控制系统设计
    4.3 打击地面固定目标模拟仿真
        4.3.1 标况仿真
        4.3.2 蒙特卡洛拉偏实验
    4.4 打击地面非机动移动目标模拟仿真
        4.4.1 标况仿真
        4.4.2 蒙特卡洛拉偏实验
    4.5 打击地面机动移动目标模拟仿真
        4.5.1 标况仿真
        4.5.2 蒙特卡洛拉偏实验
    4.6 本章小结
第五章 考虑舵机饱和和视场角约束的制导控制一体化设计
    引言
    5.1 精细化制导控制一体化设计模型的建立
    5.2 相关控制理论和改进函数简介
        5.2.1 积分型障碍李亚普诺夫函数
        5.2.2 输出向输入饱和转换技术
        5.2.3 努斯鲍姆函数
    5.3 基于积分型障碍李亚普诺夫函数的视场角限制制导控制一体化设计
        5.3.1 控制目标
        5.3.2 非线性跟踪微分器设计
        5.3.3 齐次观测器设计
        5.3.4 动态面控制器设计
        5.3.5 闭环系统稳定性分析
    5.4 基于输出向输入饱和转换的视场角限制制导控制一体化设计
        5.4.1 控制目标
        5.4.2 非线性跟踪微分器设计
        5.4.3 齐次观测器设计
        5.4.4 动态面控制器设计
        5.4.5 闭环系统稳定性分析
        5.4.6 输出限制向输入饱和转换
    5.5 积分型视场角约束制导控制一体化设计仿真验证
        5.5.1 对数型障碍李亚普诺夫函数的视场角限制制导控制一体化设计简介
        5.5.2 常速度导弹模型仿真验证
        5.5.3 变速度导弹模型仿真验证
    5.6 基于输出向输入饱和转换的视场角约束制导控制一体化设计仿真验证
        5.6.1 打击地面固定目标模拟仿真
        5.6.2 打击地面非机动移动目标模拟仿真
        5.6.3 打击地面机动移动目标模拟仿真
    5.7 本章小结
第六章 结论与展望
    引言
    6.1 论文主要研究内容
    6.2 论文主要创新点
    6.3 下一步工作展望
致谢
参考文献
作者在学期间取得的学术成果

(2)旋翼无人机的姿态融合算法与ROS软件设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景与意义
    1.2 旋翼无人机的研究现状
    1.3 旋翼无人机中的关键技术
        1.3.1 旋翼无人机中的硬件与芯片技术
        1.3.2 旋翼无人机的能源与通讯技术
        1.3.3 旋翼无人机的导航与位姿融合技术
        1.3.4 旋翼无人机精确的模型建立
        1.3.5 旋翼无人机控制技术
    1.4 论文的研究内容
    1.5 论文的组织结构
第2章 旋翼无人机的实验平台设计
    2.1 无人机系统的需求分析
    2.2 系统硬件环境的搭建
        2.2.1 飞行控制器套件的选择
        2.2.2 机身与动力系统的选择
        2.2.3 通信模块的选取
        2.2.4 电源管理
        2.2.5 机载电脑
        2.2.6 各模块间的连接
    2.3 系统软件环境的搭建
        2.3.1 系统工作结构框图
        2.3.2 系统软件工作流程
    2.4 本章小结
第3章 旋翼无人机数据融合方法
    3.1 引言
    3.2 互补滤波算法
        3.2.1 互补滤波算法基本原理
        3.2.2 互补滤波器的局限性
    3.3 梯度下降算法
        3.3.1 梯度下降算法的基本原理
        3.3.2 梯度下降算法的局限性
    3.4 旋翼无人机姿态测量算法的结构方案设计
    3.5 本章小结
第4章 旋翼无人机姿态融合算法
    4.1 引言
    4.2 姿态模型的建立
    4.3 姿态四元数互补滤波算法
        4.3.1 姿态四元数
        4.3.2 基于四元数的互补滤波姿态融合算法
    4.4 梯度下降姿态融合算法
        4.4.1 目标函数的建立
        4.4.2 利用梯度下降法进行姿态融合
    4.5 Nesterov加速梯度姿态融合算法与加速度抑制处理
        4.5.1 引入动量后的梯度下降算法
        4.5.2 Nesterov加速梯度姿态融合算法
        4.5.3 对非重力加速度的抑制处理
    4.6 实验与分析
        4.6.1 静态试验分析
        4.6.2 水平滑动试验分析
        4.6.3 绕轴转动试验分析
        4.6.4 实际飞行实验
    4.7 本章小结
第5章 旋翼无人机ROS软件设计
    5.1 引言
    5.2 ROS系统
        5.2.1 ROS系统的核心概念
        5.2.2 ROS系统进行无人机软件开发前的准备
        5.2.3 ROS系统与无人机的通讯
    5.3 ROS节点程序的编写与实验
    5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间发表的论文
附录B 攻读学位期间参加的科研项目

(3)基于响应式交互的机载触控界面设计研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景
        1.1.1 机载人机交互界面
        1.1.2 机载显示界面人机工效
        1.1.3 机载触摸屏控制技术
    1.2 课题研究现状
        1.2.1 机载人机交互界面研究现状
        1.2.2 机载显示界面工效学研究现状
        1.2.3 响应式交互研究现状
    1.3 课题研究目的与意义
        1.3.1 理论目的与意义
        1.3.2 实践目的与意义
    1.4 研究内容与研究方法
    1.5 课题创新点
    1.6 研究思路
2 机载触控界面任务信息分析与响应式交互机制研究
    2.1 机载触控界面任务信息分析
        2.1.1 机载触控界面信息特性
        2.1.2 Petri网任务模式
        2.1.3 用户界面任务金字塔
        2.1.4 用户界面任务域模型
    2.2 响应式交互机制研究
        2.2.1 响应式交互设计理念
        2.2.2 响应式交互要素属性
    2.3 本章小结
3 基于任务主导的用户界面设计需求挖掘
    3.1 用户界面信息内容需求
    3.2 用户界面信息显示需求
        3.2.1 信息显示设计准则
        3.2.2 信息显示方式
    3.3 用户界面信息交互需求
        3.3.1 信息交互特征
        3.3.2 任务席位人机交互方式
    3.4 用户界面信息触控操作需求
        3.4.1 触控交互属性
        3.4.2 触控手势类型
    3.5 机载触控界面需求模型构建
    3.6 本章小结
4 基于用户需求的机载触控界面响应式交互策略研究
    4.1 机载触控界面信息显示设计
        4.1.1 视觉信息元素显示工效
        4.1.2 视觉信息显示模式
    4.2 机载触控界面信息交互设计
        4.2.1 信息交互分类与特性
        4.2.2 信息交互功能维度
        4.2.3 信息交互响应方式
    4.3 机载触控界面信息交互动作设计
        4.3.1 交互动作构成元素
        4.3.2 交互动作影响因素
    4.4 机载触控界面响应式交互优化设计策略
        4.4.1 机载触控界面构架方法
        4.4.2 响应式交互设计指导准则
        4.4.3 机载触控界面优化设计方法
    4.5 本章小结
5 机载触控界面优化设计与评估
    5.1 机载触控界面仿真设计
        5.1.1 仿真界面实现平台
        5.1.2 仿真界面设计
    5.2 基于GOMS模型的机载触控界面行为分析方法
        5.2.1 行为分析
        5.2.2 GOMS模型
        5.2.3 GOMS模型应用研究
    5.3 基于眼动追踪技术的机载触控界面实验方法
        5.3.1 眼动追踪技术
        5.3.2 实验任务设计
        5.3.3 实验数据分析
    5.4 本章小结
6 总结与展望
    6.1 课题总结
    6.2 课题展望
致谢
参考文献
附录A 实验第一部分统计数据
附录B 实验第二部分统计数据
附录C 实验第三部分统计数据
附录D 硕士期间成果

(4)旋翼主动控制技术研究(论文提纲范文)

概述
旋翼主动控制技术分类
国外研究进展
    高阶谐波控制 (HHC)
    经典IBC控制
    智能旋翼
        主动扭转旋翼 (ATR)
        主动控制襟翼 (ACF)
    变弦长旋翼 (ECR)
    电控旋翼
    主动桨尖控制
    主动格尼襟翼 (AGF)
国内研究进展
总结与展望

(5)低空无人机三维航迹规划与可视化仿真(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究目的及意义
    1.2 国内外研究概况
        1.2.1 任务规划系统国内外研究概况
        1.2.2 航迹规划算法国内外研究概况
        1.2.3 视景仿真技术发展概况
    1.3 本文研究内容及结构安排
        1.3.1 本文的研究内容
        1.3.2 本文的结构安排
第2章 无人机航迹规划环境建模
    2.1 航迹及搜索空间的表示方式
        2.1.1 航迹的表示方式
        2.1.2 搜索空间的表示方式
    2.2 航迹综合评价指标
    2.3 航迹规划威胁空间模型
        2.3.1 雷达威胁空间模型
        2.3.2 地空导弹威胁模型
        2.3.3 高射炮威胁空间模型
        2.3.4 恶劣气象条件威胁空间模型
    2.4 航迹规划约束条件建模
    2.5 本章小结
第3章 一种改进蚁群算法的三维航迹规划
    3.1 蚁群算法原理及描述
        3.1.1 蚁群算法的基本原理
        3.1.2 基于TSP问题的蚁群算法建模
        3.1.3 基本蚁群算法在TSP问题中的实现流程
    3.2 无人机三维航迹规划问题建模
    3.3 基于改进蚁群算法的三维航迹规划
        3.3.1 地图预处理
        3.3.1.1 空间节点阵的构建及空间节点状态向量的定义
        3.3.1.2 节点的BC值计算及BC矩阵的构建
        3.3.2 改进策略
        3.3.2.1 待转移节点搜索方式
        3.3.2.2 基于三线性插值法的空间节点BC值计算
        3.3.2.3 基于BC值的引导因子的确定
        3.3.2.4 蚂蚁重生机制
        3.3.2.5 信息素扩散机制
    3.4 改进蚁群算法实现三维航迹规划的描述
    3.5 仿真实验及结果分析
    3.6 本章小结
第4章 自适应R-A~*算法的快速航迹规划
    4.1 RRT算法原理
    4.2 稀疏A~*算法原理及描述
        4.2.1 稀疏A~*算法的基本原理
        4.2.2 稀疏A~*算法的具体实现描述
    4.3 无人机航迹规划问题建模
    4.4 基于自适应R-A~*算法的快速航迹规划
        4.4.1 基于RRT算法的关键节点筛选
        4.4.1.1 基于RRT算法初始节点的生成
        4.4.1.2 关键节点筛选规则
        4.4.2 基于自适应R-A~*算法的分段航迹规划方法
        4.4.2.1 分段航迹规划的代价函数
        4.4.2.2 约束条件的应用
        4.4.2.3 变步长扩展策略
        4.4.2.4 扩展子节点的坐标解算
    4.5 自适应R-A~*算法描述
    4.6 仿真实验及结果分析
    4.7 本章小结
第5章 无人机三维航迹规划的可视化仿真
    5.1 无人机模拟训练系统组成
        5.1.1 无人机模拟训练系统总体方案设计
        5.1.2 无人机三维航迹规划可视化仿真软件设计
    5.2 三维战场环境的搭建
        5.2.1 基于Unity3D的地形建模
        5.2.2 无人机战场环境的建模
    5.3 低空无人机三维航迹规划可视化仿真
        5.3.1 仿真实验环境硬件配置列表
        5.3.2 基于无人机三维航迹规划可视化仿真软件的可视化仿真
    5.4 本章小结
总结
参考文献
攻读学位期间发表论文与研究成果清单
致谢

(6)小型无人直升机的鲁棒飞行控制技术(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景、目的及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 飞行控制方法概述
    1.4 本文的主要内容
第二章 小型无人直升机建模
    2.1 引言
    2.2 坐标系定义与说明
        2.2.1 地面坐标系
        2.2.2 机体坐标系
        2.2.3 坐标系转换
    2.3 运动学方程
        2.3.1 平移运动学方程
        2.3.2 旋转运动学方程
    2.4 动力学方程
    2.5 小型无人直升机的主旋翼和稳定杆的动态特性
    2.6 小型无人直升机受力情况分析
        2.6.1 主旋翼
        2.6.2 尾桨
        2.6.3 机身
        2.6.4 垂尾
        2.6.5 平尾
    2.7 动力学模型简化
        2.7.1 线性模型
        2.7.2 非线性模型
    2.8 本章小结
第三章 基于干扰观测器和鲁棒伺服LQR的小型无人直升机优化控制
    3.1 引言
    3.2 耦合特性分析
    3.3 问题描述
    3.4 控制器设计
        3.4.1 鲁棒伺服LQR
        3.4.2 基于干扰观测器和鲁棒伺服LQR的小型无人直升机优化控制
    3.5 仿真验证
        3.5.1 位置跟踪
        3.5.2 姿态跟踪
    3.6 本章小结
第四章 具有量化输入的小型无人直升机优化控制
    4.1 引言
    4.2 量化器简介
    4.3 基于量化的控制问题描述
    4.4 基于Backstepping方法的控制器设计
        4.4.1 能控标准型
        4.4.2 控制器设计
    4.5 基于PSO的参数自整定
        4.5.1 算法原理
        4.5.2 参数整定
    4.6 仿真验证
    4.7 本章小结
第五章 基于干扰观测器和SDRE的小型无人直升机优化控制
    5.1 引言
    5.2 SDRE概述
        5.2.1 发展及应用
        5.2.2 基本原理
    5.3 问题描述
    5.4 控制器设计
        5.4.1 位置环
        5.4.2 速度环
        5.4.3 姿态环
        5.4.4 姿态角速率环
    5.5 仿真验证
    5.6 本章小结
第六章 小型无人直升机三维视景仿真实现
    6.1 引言
    6.2 自然景物模拟建模概述
    6.3 三维地形生成方法
        6.3.1 基于真实数据的地形构造
        6.3.2 基于数据拟合的地形构造
        6.3.3 基于分形函数的地形构造
    6.4 天空模型生成方法
        6.4.1 平面天空
        6.4.2 立方体盒子法
        6.4.3 球形法
    6.5 基于OpenGL的视景仿真实现
        6.5.1 OpenGL简介
        6.5.2 坐标变换
    6.6 仿真平台软件设计
        6.6.1 开发工具介绍
        6.6.2 控制器设计
        6.6.3 界面设计
    6.7 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 本文的主要工作
    7.2 本文的不足与进一步展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文

(7)2017年军用无人机装备技术发展回眸(论文提纲范文)

1 多样化任务需求牵引无人机研发持续升温
    1.1 空中加油
    1.2 前线战场支援
    1.3 助推段导弹防御
    1.4 海上广域监视
    1.5 低成本可消耗型武器平台
2 多型无人系统研制与改型取得进展
    2.1 无人作战飞机
    2.2 高超音速无人机
    2.3 察打一体无人机
    2.4 高空长航时无人机
    2.5 空天无人机
    2.6 倾转旋翼无人机
    2.7 无人直升机
    2.8 单兵无人机
    2.9 靶机
    2.1 0 其他新概念无人机
3 先进机载系统研发为无人机提质增效
    3.1 雷达探测、告警系统
    3.2 导航系统
    3.3 防撞系统
    3.4 通信系统
    3.5 多光谱成像传感器
    3.6 数据链
    3.7 动力能源
    3.8 专用弹药
    3.9 地面站系统
4 颠覆性创新技术突破为无人机应用开疆拓土
    4.1 有人/无人协同技术
    4.2 无人集群技术
    4.3 人工智能技术
5 结论

(8)基于多维泰勒网优化控制的固定翼飞机飞行三维仿真(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 飞机的发展和现状
        1.2.2 飞行控制研究的现状
        1.2.3 虚拟现实简介
    1.3 论文内容和结构安排
第二章 模型分析
    2.1 常用坐标系介绍
        2.1.1 常用坐标系定义
        2.1.2 飞机飞行状态变量
        2.1.3 常用坐标系间的转换
    2.2 作用在飞机上的力和力矩
        2.2.1 操纵机构
        2.2.2 作用在飞机上的力
        2.2.3 作用在飞机上的力矩
        2.2.4 气动力和力矩系数
    2.3 飞行器运动方程
        2.3.1 方程的推导
        2.3.2 模型分析
    2.4 本章小结
第三章 控制器设计
    3.1 多维泰勒网优化控制
        3.1.1 多维泰勒网结构
        3.1.2 多维泰勒网优化控制结构
        3.1.3 控制器参数的优化
    3.2 单纯形法
        3.2.1 单纯形法原理
        3.2.2 单纯形的构成
        3.2.3 改进单纯形法
    3.3 控制器的设计
        3.3.1 纵向通道的控制器设计
        3.3.2 横侧向通道控制器设计
        3.3.3 对比试验结果分析
    3.4 本章小结
第四章 OpenGL编程基础
    4.1 OpenGL概述
        4.1.1 OpenGL介绍
        4.1.2 工作方式特点
        4.1.3 OpenGL功能简介
    4.2 OpenGL渲染管线
    4.3 OpenGL中顶点的变换
        4.3.1 OpenGL坐标系和取景
        4.3.2 模型视图变换
        4.3.3 投影变换
        4.3.4 视口变换
    4.4 本章小结
第五章 场景中关键模型的构建
    5.1 飞机模型的构建
        5.1.1 构建思路
        5.1.2 第三方建模软件介绍
        5.1.3 MS3D模型解析
    5.2 地形构建
        5.2.1 三维地形构建方法概述
        5.2.2 随机分形算法
    5.3 天空构建
    5.4 本章小结
第六章 系统的设计和实现
    6.1 系统的总体设计
    6.2 控制仿真模块实现
        6.2.1 MATLAB简介
        6.2.2 SIMULINK和S-function介绍
        6.2.3 软件实现
    6.3 通讯模块实现
        6.3.1 TCP/IP简介
        6.3.2 客户端数据发送实现
        6.3.3 服务器端数据接收实现
    6.4 三维动画仿真模块
        6.4.1 Visual Studio和MFC介绍
        6.4.2 MFC下的OpenGL渲染环境设置
        6.4.3 动画实现
    6.5 本章小结
第七章 总结展望
    7.1 工作总结
    7.2 工作的不足和后续工作展望
致谢
参考文献
附录A
发表论文列表

(9)基于模糊逻辑的飞行员飞行品质评价(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 本研究工作的背景和意义
    1.2 飞行员飞行品质评价系统的发展状况与趋势
        1.2.1 国外研究状况
        1.2.2 国内研究状况
        1.2.3 未来发展趋势
    1.3 主要研究内容与技术路线
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 研究技术路线
    1.4 本文的结构
第二章 飞行品质与飞行品质评价系统的介绍
    2.1 飞行品质
    2.2 飞行品质监控
    2.3 飞行品质评价系统简介
        2.3.1 军用飞机飞行品质评价
        2.3.2 民用航空中的飞行品质评价
        2.3.3 飞行训练中的飞行品质评价系统
    2.4 生理信号数据与飞行品质评价
    2.5 本章小结
第三章 模糊逻辑理论与推理系统的介绍
    3.1 模糊逻辑理论的基本概念
        3.1.1 模糊集合的定义与表示方法
        3.1.2 隶属度函数
    3.2 模糊逻辑理论的推理方法
        3.2.1 模糊逻辑运算
        3.2.2 模糊推理的各种模型
    3.3 模糊规则的表达及其提取方法
        3.3.1 模糊规则的表达
        3.3.2 模糊规则的提取方法
    3.4 模糊逻辑推理系统的结构与分类
        3.4.1 模糊逻辑推理系统结构
        3.4.2 模糊逻辑推理系统的分类及应用
    3.5 本章小结
第四章 建立基于模糊逻辑的飞行员飞行品质评价模型
    4.1 模型目标概述与模型构建思路
        4.1.1 模型目标概述
        4.1.2 模型构建思路
    4.2 飞行实验设计
        4.2.1 模拟飞行数据采集
        4.2.2 塞斯纳172飞行数据采集
    4.3 模型评价指标的确定
        4.3.1 模型评价指标的选择
        4.3.2 模型评价指标权重分配
    4.4 建立模糊逻辑的飞行员飞行品质评价模型
        4.4.1 确定语言变量与论域划分
        4.4.2 隶属度函数的选择
        4.4.3 模糊规则库的建立方法
        4.4.4 模糊推理方法的确定
        4.4.5 去模糊化方法
    4.5 本章小结
第五章 飞行品质评价模型的检验
    5.1 基于模拟飞行数据的飞行品质评价模型的检验
        5.1.1 飞行品质评价模型的结构
        5.1.2 模糊化处理
        5.1.3 建立模糊规则库
        5.1.4 MATLAB软件建模检验
        5.1.5 结果分析
    5.2 基于真实飞行数据的飞行品质评价模型的检验
        5.2.1 飞行品质评价模型的结构
        5.2.2 模糊化处理
        5.2.3 建立模糊规则库
        5.2.4 MATLAB软件建模检验
        5.2.5 结果分析
    5.3 模拟飞行与真实飞行FQS比较
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 工作总结
    6.2 工作展望
参考文献
附录
攻读硕士学位期间取得的学术成果
致谢

(10)推力矢量控制技术在临近空间飞行器上的应用(论文提纲范文)

引 言
1 推力矢量控制技术概述
    1.1 推力矢量控制技术的分类
    1.2 推力矢量控制系统的性能
        1) 喷流偏转角度:
        2) 侧向力系数:
        3) 轴向推力损失:
        4) 驱动力:
2 临近空间飞行器概述
    2.1 临近空间
    2.2 临近空间飞行器
3 推力矢量技术在临近空间飞行器上的应用
    3.1 推力矢量技术在超高空飞艇上的应用
        1) 推力矢量控制技术是飞艇的关键技术之一。
        2) 超高空飞艇的机动需要推力矢量技术。
        3) 推力矢量技术能使超高空飞艇的安全性、 可靠性更好, 稳定性更强。
    3.2 推力矢量技术在超高空无人机上的应用
    3.3 推力矢量控制技术在高超声速飞行器上的应用
4 结束语

四、SGI公司展示未来飞行控制技术(论文参考文献)

  • [1]低成本全捷联微型导弹制导控制技术研究[D]. 田嘉懿. 国防科技大学, 2019(01)
  • [2]旋翼无人机的姿态融合算法与ROS软件设计[D]. 李瑞涵. 湖南大学, 2019(06)
  • [3]基于响应式交互的机载触控界面设计研究[D]. 朱虹. 南京理工大学, 2019(06)
  • [4]旋翼主动控制技术研究[J]. 田翔,沈亚娟,马小艳. 中国科技信息, 2019(Z1)
  • [5]低空无人机三维航迹规划与可视化仿真[D]. 田喆童. 北京理工大学, 2018(07)
  • [6]小型无人直升机的鲁棒飞行控制技术[D]. 瞿友杰. 南京航空航天大学, 2018(02)
  • [7]2017年军用无人机装备技术发展回眸[J]. 程龙,罗烈,柴建忠. 科技导报, 2018(04)
  • [8]基于多维泰勒网优化控制的固定翼飞机飞行三维仿真[D]. 胡春鹏. 东南大学, 2017(04)
  • [9]基于模糊逻辑的飞行员飞行品质评价[D]. 张龙. 中国民用航空飞行学院, 2016(08)
  • [10]推力矢量控制技术在临近空间飞行器上的应用[J]. 陈伟,吴晓燕,唐意东. 飞航导弹, 2013(05)

标签:;  ;  ;  

SGI Corporation 展示未来飞行控制技术
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