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公开(公告)号：CN113962028B
公开(公告)日：2024-04-30
申请号：CN202111336221.2
申请日：2021-11-12
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G06F30/15 , G06F30/27 , G06F30/28 , G06N3/0464 , G06F113/08 , G06F119/14
摘要： 本发明公开了一种考虑结冰影响的无人机气动导数辨识方法，步骤1、确定大气参数和飞行参数的上限和下限；随机选取参数值，建立参数的随机数据集，计算外流场和水滴撞击特性，得到机翼结冰后的形状；步骤2、以随机数据集作为输入，进行归一化处理，采用卷积神经网络，构建结冰机翼形状预测模型；步骤3、指定大气参数和飞行参数，通过结冰机翼形状预测模型，得到结冰机翼形状；步骤4、采用计算流体力学方法，将常用翼型作为测试用例，采用RANS方法对动态气动性能预测能力。结冰机翼的无人机非定常受迫振荡运动，计算无人机的动态气动性能，辨识无人机的气动导数。本发明的优点是：有效得到无人机飞行性能情况，从而为相关设计提供指导思想。
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公开(公告)号：CN114326815B
公开(公告)日：2023-06-09
申请号：CN202111681680.4
申请日：2021-12-30
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G05D1/10
摘要： 本发明提供了一种湿滑跑道下无人机安全起飞轨迹设计方法，包括：采集无人机在滑跑起飞过程中的滑跑摩擦系数、起飞推力、最大爬升角、升阻力系数等性能参数，结合本次飞行任务的跑道长度与无人机质量，建立无人机起飞滑跑平衡方程；迭代求解无人机起飞滑跑平衡方程，得到无人机在湿滑跑道的滑跑距离；设置无人机起飞爬升过程中需达到的安全航迹点，以及无人机滑跑结束、开始爬升位置；计算无人机爬升角度，生成包括滑跑段和爬升段的无人机安全起飞轨迹。本发明在机场湿滑跑道情况下，基于无人机的实际性能，判断其是否可以安全起飞，并设计相应的无人机起飞轨迹，从而给出无人机在湿滑跑道起飞时的操作建议，以提升无人机在起飞过程中的安全性能。
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公开(公告)号：CN115795701B
公开(公告)日：2023-04-21
申请号：CN202310133138.8
申请日：2023-02-20
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G06F30/15 , G06F30/28 , G06F17/11 , G06F119/14
摘要： 本发明公开了一种随动载荷突变的大展弦比无人机飞行动力学分析方法，包括：建立无人机挂载投放的多体动力学方程；求解挂载投放带来的时间历程下非稳态气动力分布的变化；计算投放挂载后机翼的变形情况；计算机翼产生柔性变形后的非稳态气动力分布的变化；将非稳态气动力分布的变化带入多体动力学方程，同时考虑挂载分离带来的无人机质心位置以及惯量矩阵的变化，利用无人机运动学方程分析无人机的动力学响应。该方法同时考虑了系统质量和惯性矩的实时变化以及大展弦比的柔性变形、挂载脱离带来的非稳态气动力，能够更好地预测投放后载机的运动响应情况，尤其适用于挂载质量相较载机较大，大展弦比的察打一体无人机挂载发射的飞行动力学分析。
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公开(公告)号：CN114020044B
公开(公告)日：2022-08-16
申请号：CN202111600144.7
申请日：2021-12-24
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G05D1/10
摘要： 本发明公开了一种柔性无人机抗侧风飞行控制方法，包括以下步骤：S1.建立柔性飞行器的飞行动力学方程；S2.采用二阶系统来模拟舵机的反应，建立舵机模型:选取Von Karman紊流模型，建立侧风模型；将状态空间形式的包含弹性模态的飞行动力学模型、舵机模型耦合，得到柔性无人机飞行动力学模型；S3.设计满足飞行品质要求、具有扰动抑制能力的静态输出反馈参数；S4.利用静态输出反馈参数，构造包含弹性模态的柔性无人机飞行动力学高阶系统的开环回路，设计外环回路成形控制器。本发明可以得到无人机阵风响应，为柔性无人机的抗侧风飞行控制提供了较为准确的依据。
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公开(公告)号：CN113848990B
公开(公告)日：2022-04-19
申请号：CN202111365362.7
申请日：2021-11-18
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明公开了一种考虑结构非线性的无人机稳定飞行控制方法，首先，对无人机进行动力学分析，根据拉格朗日方程，建立动力学方程，通过无人机上所搭载的姿态传感器、位置传感器以及高度传感器获取无人机自身的飞行实时运行数据，对无人机进行动力学分析与修正；其次，建立发动机和控制面的代理模型和环境模型，搭建发动机代理模型和控制面代理模型与无人机动力学模型接口，环境模型与无人机动力学模型接口；最终，对含有迟滞非线性的无人机设计模型控制器进行飞行控制。本发明提出的方法可以更准确有效地解决包含控制面非线性因素的无人机飞行控制设计，确保了无人机在控制面迟滞非线性情况下的稳定飞行控制，具有良好的工程应用价值。
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公开(公告)号：CN113867417B
公开(公告)日：2022-03-29
申请号：CN202111471728.9
申请日：2021-12-06
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G05D1/10
摘要： 本发明涉及一种无人机移动目标久航追踪方法，包括以下步骤：设定无人机的有效追踪半径R；实时监测追踪目标的运动状态，当追踪目标处于非匀速直线运动时，无人机在空中拉起至巡航最大高度，以有效追踪半径R为飞行轨迹，保持围绕目标的等高度盘旋飞行，当追踪目标处于匀速直线运动时，无人机进入久航追踪模式；久航追踪模式下，无人机交替进行无动力滑翔和有动力爬升。本发明的久航追踪方法能在满足时刻有效追踪目标的同时，尽可能地节省能耗。
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公开(公告)号：CN113987894A
公开(公告)日：2022-01-28
申请号：CN202111637133.6
申请日：2021-12-30
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G06F30/23 , G06F30/28 , G06F113/08 , G06F119/14
摘要： 本发明公开了一种基于降雨天气条件的无人机动力学建模方法，通过流体力学仿真，计算考虑降雨影响的无人机的气动导数、雨滴撞击过程中所产生的力和力矩，结合弹性运动方程和无人机刚性飞行力学模型，建立考虑降雨影响的无人机柔性飞行动力学模型小扰动线化方程；以考虑降雨影响的无人机柔性飞行动力学模型小扰动线化方程为基础，完成降雨条件下的无人机动力学建模。本发明的方法能够有效得到降雨天气下无人机飞行性能情况，从而为相关设计提供指导思想，提高无人机的全天候飞行能力。
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公开(公告)号：CN113962028A
公开(公告)日：2022-01-21
申请号：CN202111336221.2
申请日：2021-11-12
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明公开了一种考虑结冰影响的无人机气动导数辨识方法，步骤1、确定大气参数和飞行参数的上限和下限；随机选取参数值，建立参数的随机数据集，计算外流场和水滴撞击特性，得到机翼结冰后的形状；步骤2、以随机数据集作为输入，进行归一化处理，采用卷积神经网络，构建结冰机翼形状预测模型；步骤3、指定大气参数和飞行参数，通过结冰机翼形状预测模型，得到结冰机翼形状；步骤4、采用计算流体力学方法，将常用翼型作为测试用例，采用RANS方法对动态气动性能预测能力。结冰机翼的无人机非定常受迫振荡运动，计算无人机的动态气动性能，辨识无人机的气动导数。本发明的优点是：有效得到无人机飞行性能情况，从而为相关设计提供指导思想。
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