30kg级复合材料垂直起降倾转旋翼固定翼无人机设计与分析

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作者 刘峰 韦振鹏 毛嘉元 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第7期115-122,共8页

本文设计了一款多用途、长航时、垂直起降倾转旋翼复合材料固定翼无人机,最大起飞重量为30 kg,增程续航时间大于24 h。同时完成了全机总体设计、气动分析和结构设计,开展了中翼段静力加载验证试验,并与计算数据进行了对比。基于有限元分... 本文设计了一款多用途、长航时、垂直起降倾转旋翼复合材料固定翼无人机,最大起飞重量为30 kg,增程续航时间大于24 h。同时完成了全机总体设计、气动分析和结构设计,开展了中翼段静力加载验证试验,并与计算数据进行了对比。基于有限元分析,对机体进行了强度、刚度、稳定性校核:采用了Hashin失效准则,对夹芯结构碳纤维面板、轻木芯材和碳纤维蒙皮进行了强度校核;对机翼蒙皮铺层方案进行了优化设计,评估了结构承载性能。分析表明,机身挂载任务载荷以2.5g过载爬升为最严酷工况,高应力区位于中翼中部,上蒙皮易发生屈曲,结构初始损伤为轻木夹芯的压缩损伤。初始铺层方案的结构满足性能要求,载荷裕度过大。机翼蒙皮进行分区准等强度优化设计后,减重1.51 kg,占初始重量的17%。载荷裕度降为0.13,结构承载效率大幅提升,最后根据能耗关系评估了无人机续航能力。 展开更多

关键词 复合材料 垂直起降 倾转旋翼 固定翼 无人机

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尾座式垂直起降无人机过渡轨迹优化方法

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作者 邹旭 刘贞报 +1 位作者 赵闻 王莉娜 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第9期3071-3085,共15页

针对目前基于传统最优化方法得到的过渡轨迹在尾座式垂直起降无人机实际飞行过程中可行性低和鲁棒性差的问题,提出一种基于过渡走廊的过渡轨迹优化方法。以一种双发尾座式垂直起降无人机为研究对象,通过分析机翼不同区域之间的迎角差异... 针对目前基于传统最优化方法得到的过渡轨迹在尾座式垂直起降无人机实际飞行过程中可行性低和鲁棒性差的问题,提出一种基于过渡走廊的过渡轨迹优化方法。以一种双发尾座式垂直起降无人机为研究对象,通过分析机翼不同区域之间的迎角差异,构建非线性动力学模型。基于倾转旋翼飞行器过渡走廊研究思路,设计一种针对尾座式垂直起降无人机的过渡走廊,并通过限制爬升速率和俯仰角速率来提高过渡走廊的可行性。通过分析模型误差对过渡走廊的影响,得到一条具有最大安全裕度的目标过渡轨迹。将过渡过程视为轨迹优化问题,求解得到最接近目标过渡轨迹且保留足够作动器裕度的最优过渡轨迹。仿真和实际飞行结果表明,所提方法能够引导飞机快速安全地完成过渡,避免出现高度增加过大、过渡时间过长及作动器饱和等不利情况。 展开更多

关键词 尾座式垂直起降无人机 动力学模型 最优化方法 过渡走廊 过渡轨迹

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倾转旋翼无人机垂直起降控制系统设计与实现

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作者 张剑锋 王朋飞 +1 位作者 邹寄为 侯泊江 《火力与指挥控制》 北大核心 2025年第3期142-148,155,共8页

国内针对倾转旋翼无人机的研究大多为理论分析,工程实现的成果较少。针对某倾转旋翼无人机工程样机,开展垂直起降控制系统的设计与实现。建立该无人机的动力学模型,基于模型设计了垂直起降控制律,并根据控制律的需求设计开发了飞行控制... 国内针对倾转旋翼无人机的研究大多为理论分析,工程实现的成果较少。针对某倾转旋翼无人机工程样机,开展垂直起降控制系统的设计与实现。建立该无人机的动力学模型,基于模型设计了垂直起降控制律,并根据控制律的需求设计开发了飞行控制系统硬件和软件。研制了地面试验台架,开展了旋翼系统的气动力测试试验和姿态控制测试试验,验证了所设计控制律和飞行控制系统的正确性。基于该样机开展了飞行试验,结果表明,无人机能够在控制系统的作用下实现垂直起降,起降过程姿态平稳,具有良好的动态特性。 展开更多

关键词 无人机 倾转旋翼 垂直起降 控制系统 飞行试验

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椭圆形混合翼垂起无人机气动特性与飞行试验

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作者 刘战合 郭利欣 +3 位作者 张璇 曾宪泽 王菁 崔晓森 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第7期58-65,共8页

为兼顾垂直起降、平飞巡航及水面连续采样需求,综合多旋翼和固定翼优势,提出了两种椭圆形混合翼垂起无人机布局设计方案,基于K-Ω-SST湍流模型和FLUENT软件,采用数值仿真研究了无人机平飞状态的升阻特性、压力云图及流线分布。仿真结果表... 为兼顾垂直起降、平飞巡航及水面连续采样需求,综合多旋翼和固定翼优势,提出了两种椭圆形混合翼垂起无人机布局设计方案,基于K-Ω-SST湍流模型和FLUENT软件,采用数值仿真研究了无人机平飞状态的升阻特性、压力云图及流线分布。仿真结果表明,椭圆形混合翼具有较高的升力系数,与平直固定翼相比升力线斜率由0.05541增加到0.1198,提升了116.21%,升阻比有所降低;椭圆形混合翼设计可显著改善无人机大迎角失速特性,大迎角(14°)飞行时混合翼上表面保持为层流状态而平直固定翼发生明显分离;椭圆形混合翼的下机翼和前置固定翼下方高压区明显,对平尾有较好的流场修正作用,可改善平尾流场分布并提高操纵效率;通过验证机多轮试飞试验,证明提出的椭圆形混合翼方案具有优秀的垂起及巡航性能,飞行模态转换稳定。 展开更多

关键词 椭圆形混合翼 无人机 气动特性 垂直起降 多旋翼

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垂直起降无人机螺旋桨安装位置的优化

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作者 权文勇 刘文帅 +2 位作者 王军利 刘青正 刘强 《南方农机》 2024年第24期11-14,23,共5页

【目的】解决现有垂直起降无人机依靠舵面来进行姿态转换不稳定的问题,以满足农业低空遥感作业要求。【方法】设计了一种矢量支架。因为螺旋桨与矢量支架存在气动干扰,所以需要确定螺旋桨与矢量支架的相对位置来降低气动干扰。通过单因... 【目的】解决现有垂直起降无人机依靠舵面来进行姿态转换不稳定的问题,以满足农业低空遥感作业要求。【方法】设计了一种矢量支架。因为螺旋桨与矢量支架存在气动干扰,所以需要确定螺旋桨与矢量支架的相对位置来降低气动干扰。通过单因素试验,构建了支撑杆高的11个样本点。采用Kriging算法建立了无人机升阻比和螺旋桨推力系数与支撑杆高的模型,以最大升阻比和推力系数为目标函数,利用多目标遗传算法(MOGA)进行全局寻优。【结果与结论】最终确定支撑杆高为67.9 mm,与原始模型相比较,螺旋桨的推力系数提升了5.33%,无人机的升阻比提升了1%,垂直起降无人机螺旋桨安装位置优化后效果理想。 展开更多

关键词 垂直起降无人机 结构优化 Kriging算法 遗传算法

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垂直起降固定翼无人机串联混电系统优化设计 被引量：7

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作者 陈刚 贾玉红 +2 位作者 马东立 夏兴禄 张欣 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期742-753,共12页

针对垂直起降固定翼无人机的动力需求特点,提出了一种专用于该类无人机的串联混电系统(S-HES)优化设计方法。首先,建立了旋翼、固定翼及转换模式下的垂直起降固定翼无人机的功率需求模型和基于串联混电系统功率传递路径的混电功率解算方... 针对垂直起降固定翼无人机的动力需求特点,提出了一种专用于该类无人机的串联混电系统(S-HES)优化设计方法。首先,建立了旋翼、固定翼及转换模式下的垂直起降固定翼无人机的功率需求模型和基于串联混电系统功率传递路径的混电功率解算方程,给出了计及功率约束、能量约束及电池充电的电池质量解算方法,并在大量统计数据的基础上建立了其他混电部件质量解算方程。其次,使用威兰氏线法建立了考虑发动机工作点变化的燃油消耗模型。使用柯西变异粒子群算法基于各物理数学模型在飞行剖面内的各个飞行阶段展开混电控制参数优化,从而完成垂直起降固定翼无人机的顶层设计要求向串联混电系统最佳供电策略、设计功率及质量分配方案的转化。在城市货运和山区货运2种应用场景下对所提方法进行了验证。最后,分析了优化设计结果对于不同飞行阶段性能要求的敏感性。研究结果表明:所提方法可较好地捕捉垂直起降固定翼无人机任务剖面的调整及各飞行阶段的性能要求变化对串联混电系统优化设计结果的显著影响,对垂直起降固定翼无人机的各类应用场景均具有较好的适应性。 展开更多

关键词 混电系统 垂直起降固定翼无人机 垂直起降 参数优化 总体设计

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倾转三旋翼垂直起降无人机悬停姿态控制 被引量：7

7

作者 许景辉 马贺 +2 位作者 周建峰 田钰强 韩文霆 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期16-22,共7页

针对一种倾转三旋翼垂直起降(VTOL)飞行器在悬停状态下的姿态控制问题,设计了一种基于STM32系列微控制器的飞行控制系统。采用十轴组合惯性导航模块实时采集载机平台姿态信息,并结合基于四元数的互补滤波算法进行姿态信息解算。针对无... 针对一种倾转三旋翼垂直起降(VTOL)飞行器在悬停状态下的姿态控制问题,设计了一种基于STM32系列微控制器的飞行控制系统。采用十轴组合惯性导航模块实时采集载机平台姿态信息,并结合基于四元数的互补滤波算法进行姿态信息解算。针对无人机姿态控制实时性和精度要求高的特点,采用串级PID控制算法对载机进行悬停状态下的姿态控制。实验结果表明:串级PID控制算法在悬停状态下能够对倾转三旋翼垂直起降飞行器进行快速、稳定、准确的姿态控制,并具有一定的鲁棒性。在横滚角的内环采用PD控制(Kp为8.371,Kd为3.015),外环采用PD控制(Kp为5.1,Kd为1.15);俯仰角的内环采用PD控制(Kp为3.137,Kd为1.6),外环采用PID控制(Kp为3.43,Ki为0.003,Kd为3.97);偏航角采用PI控制(Kp为9.30,Ki为0.11)时,其悬停状态下具有最优姿态控制效果。研究结果对倾转三旋翼垂直起降飞行器飞行控制的后续研究具有指导作用。 展开更多

关键词 倾转三旋翼无人机 垂直起降 串级PID 姿态控制

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坐式垂直起降无人机的一种姿态解算算法的设计 被引量：1

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作者 刘东辉 奚乐乐 +2 位作者 牛孟然 孙晓云 石楠 《河北科技大学学报》 CAS 2016年第1期47-51,共5页

固定翼模式水平飞行的坐式垂直起降无人机克服了传统固定翼无人机起降条件要求高的缺点,继承了其总体效率高的优点,拥有巨大的发展潜力和非常广阔的应用前景。坐式垂直起降无人机在起降阶段姿态变化范围大,所使用的姿态传感器在俯仰方... 固定翼模式水平飞行的坐式垂直起降无人机克服了传统固定翼无人机起降条件要求高的缺点,继承了其总体效率高的优点,拥有巨大的发展潜力和非常广阔的应用前景。坐式垂直起降无人机在起降阶段姿态变化范围大,所使用的姿态传感器在俯仰方向的角度变化超过90°时,根据四元数转换出的欧拉角会出现奇异点,即万向节死锁。从解算算法出发,提出了一种更改旋转顺序的方法,避免奇异点出现。结果表明,此方法可以很好地应用在垂直起降无人机的姿态解算上。 展开更多

关键词 飞行器控制 坐式垂直起降无人机 姿态测量 四元数 欧拉角 万向节死锁

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固旋翼无人机垂直起降阶段抗风特性及其影响因素 被引量：9

9

作者 张航 宋笔锋 +1 位作者 王海峰 王耿 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期1525-1535,共11页

为了评估四旋翼固定翼垂直起降复合布局无人机(简称固旋翼无人机)垂直起降阶段的抗风性能,本文以固旋翼无人机垂直起降阶段在风场中保持稳定为基础建立了抗风特性分析方法。以某双尾撑固旋翼无人机为算例,利用所提方法分析了该无人机抗... 为了评估四旋翼固定翼垂直起降复合布局无人机(简称固旋翼无人机)垂直起降阶段的抗风性能,本文以固旋翼无人机垂直起降阶段在风场中保持稳定为基础建立了抗风特性分析方法。以某双尾撑固旋翼无人机为算例,利用所提方法分析了该无人机抗风特性及其影响因素,分析结果表明该无人机在机头来流的工况下具有很强的抗风能力,侧面来流工况下无人机抗风能力较差,可以通过增加旋翼桨盘倾角、改变旋翼电机相对于重心的位置、优化尾翼等部件的气动外形等方法来改善无人机抗风能力。飞行试验验证了所提方法的可行性和分析结果的准确性。 展开更多

关键词 四旋翼固定翼垂直起降复合布局无人机 抗风特性 影响因素 抗风能力改善

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多飞行模式垂直起降无人机过渡飞行控制策略 被引量：11

10

作者 刘志豪 闵荣 +3 位作者 方成 易超 鹿存跃 马艺馨 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1173-1181,共9页

垂直起降无人机飞行模式转换时的飞行控制策略对于保证无人机安全可靠地飞行至关重要.对尾座式垂直起降无人机过渡模式的飞行控制策略进行了深入研究,提出了最快模式转换定高控制策略,并利用模拟分析和实验的手段对比了该策略、经典比例... 垂直起降无人机飞行模式转换时的飞行控制策略对于保证无人机安全可靠地飞行至关重要.对尾座式垂直起降无人机过渡模式的飞行控制策略进行了深入研究,提出了最快模式转换定高控制策略,并利用模拟分析和实验的手段对比了该策略、经典比例-积分-微分(PID)控制策略和最快模式转换控制策略的飞行效果.最快模式转换定高策略优化了转换速度和高度变化两个飞行参数,同步了俯仰角达到巡航攻角的时间和飞行速度达到巡航速度的时间,保持了无人机在模式转换过程中竖直方向的受力平衡.模拟结果表明:最快模式转换定高控制策略比经典PID控制策略和最快模式转换控制策略的时间分别缩短了0.98和0.48 s,高度变化量分别减小了2.27和0.91 m;最快模式转换定高控制策略的飞行控制效果明显优于经典PID控制策略和最快模式转换控制策略.所提出的控制策略解决了尾座式垂直起降无人机飞行模式转换时的掉高问题,能够保证无人机在过渡模式下快速平稳地实现飞行模式转换. 展开更多

关键词 多飞行模式 垂直起降 无人机 过渡模式 最快模式转换定高控制策略

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固定翼垂直起降无人机过渡机动优化控制分配研究 被引量：6

11

作者 刘真畅 唐胜景 +2 位作者 李梦婷 王肖 郭杰 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期314-325,共12页

以一种固定翼垂直起降无人机为研究对象,研究其6自由度过渡机动非线性优化控制分配问题。基于增量动态逆(INDI)方法设计全局化控制器,并利用该方法降低控制模型中的不确定性对控制效果的影响。针对无人机控制冗余和耦合问题,在INDI基础... 以一种固定翼垂直起降无人机为研究对象,研究其6自由度过渡机动非线性优化控制分配问题。基于增量动态逆(INDI)方法设计全局化控制器,并利用该方法降低控制模型中的不确定性对控制效果的影响。针对无人机控制冗余和耦合问题,在INDI基础上提出一种2级递进式优化控制分配方法,对航迹和姿态控制回路中的控制变量增量进行综合优化分配。该优化控制分配方法可以将非线性耦合控制分配问题转化为线性优化问题求解,避免了迭代计算,同时提高了求解速率。针对优化分配中的目标函数设计动态权值选取方案,使无人机能够根据任务需求和飞行状态调整优化分配侧重方向并确保优化结果的合理性。仿真结果表明,该无人机能够很好地跟踪过渡机动航迹,控制分配方法可行。 展开更多

关键词 固定翼垂直起降无人机 过渡机动 优化控制分配 增量动态逆 直接力控制 动态加权伪逆法

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基于NLESO的倾转动力无人机垂直起降模态轨迹跟踪控制 被引量：6

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作者 夏济宇 周洲 +1 位作者 王正平 王睿 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期1-10,共10页

针对存在复杂不确定性的倾转动力无人机垂直起降模态,进行轨迹跟踪控制研究,提出了一种基于非线性扩张状态观测器(NLESO)的内外双环滑模控制方案。基于倾转动力无人机特点,依次建立其动力系统模型、机体与操纵舵面空气动力模型以及动力... 针对存在复杂不确定性的倾转动力无人机垂直起降模态,进行轨迹跟踪控制研究,提出了一种基于非线性扩张状态观测器(NLESO)的内外双环滑模控制方案。基于倾转动力无人机特点,依次建立其动力系统模型、机体与操纵舵面空气动力模型以及动力学方程,完成动力学建模工作;将各种内外部扰动视作集总干扰,设计NLESO对其进行估计与补偿;基于NLESO与滑模控制方法设计了垂直起降模态的位置与姿态双环控制器;设计Lyapunov函数对NLESO以及整个控制系统进行了稳定性分析。仿真实验表明,文中所提出方法针对复杂扰动具有较强的抑制能力,显著提升了倾转动力无人机垂直起降模态的轨迹跟踪精度与响应速度。 展开更多

关键词 倾转动力无人机 垂直起降模态 扩张状态观测器 滑模控制 稳定性分析 轨迹跟踪控制

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涵道式垂直起降固定翼无人机纵向稳定性研究 被引量：6

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作者 王春阳 周洲 +1 位作者 王睿 王科雷 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期712-720,共9页

针对涵道式垂直起降固定翼无人机飞行过程中的悬停和过渡2个飞行状态,进行了纵向飞行稳定性研究。根据叶素动量理论结合实验数据,建立了基于特征截面计算的共轴双旋翼涵道气动力模型和推力涵道气动力模型,模型参数依照实验数据进行辨识... 针对涵道式垂直起降固定翼无人机飞行过程中的悬停和过渡2个飞行状态,进行了纵向飞行稳定性研究。根据叶素动量理论结合实验数据,建立了基于特征截面计算的共轴双旋翼涵道气动力模型和推力涵道气动力模型,模型参数依照实验数据进行辨识;根据六自由度方程建立带推力涵道偏转的无人机飞行动力学模型;以建立的模型方法对案例无人机进行了悬停和过渡状态的纵向平衡求解和稳定性分析,并与悬停实验结果进行了比较。结果显示所建结合涵道动力模型的无人机飞行动力学模型能够准确地描述此类飞行器的纵向飞行稳定性。 展开更多

关键词 共轴双旋翼 涵道风扇 垂直起降无人机 过渡过程 纵向稳定性

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垂直起降无人机自主视觉着舰方法 被引量：2

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作者 林海威 王彪 +1 位作者 唐超颖 徐贵力 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2023年第4期67-73,共7页

考虑垂直起降无人机着舰问题的特殊性,提出了一种基于机载视觉的自主着舰方案。突破了传统2D光流测速的弊端,利用图像球面光流估计出目标舰船的三维速度矢量。为解决传统位置控制方案对着落轨迹精度控制不足的问题,利用Tau理论实时规划... 考虑垂直起降无人机着舰问题的特殊性,提出了一种基于机载视觉的自主着舰方案。突破了传统2D光流测速的弊端,利用图像球面光流估计出目标舰船的三维速度矢量。为解决传统位置控制方案对着落轨迹精度控制不足的问题,利用Tau理论实时规划出一条满足着舰软着落约束条件的期望轨迹,最终以无人机三维飞行速度矢量作为控制量设计了轨迹跟踪控制器。基于Unity3D软件开发视景仿真环境,模拟不同海况条件,对所设计系统进行了半实物闭环仿真验证。与传统轨迹规划方案相比,所提方法无需复杂优化迭代计算,能同时满足着舰的实时性和精确性需求。 展开更多

关键词 垂直起降无人机 视觉着舰 球面光流 Tau理论

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10kg尾座式垂直起降固定翼无人机系统 被引量：2

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作者 雷志荣 赵超 +1 位作者 秦玮 左玲 《航空兵器》 CSCD 北大核心 2020年第6期43-48,共6页

在分析目前国内外主流垂直起降固定翼无人机近况的基础上,为解决复合翼类垂直起降无人机的固有缺点,设计了一种新型鸭式布局尾座式垂直起降固定翼无人机。该无人机将四旋翼和固定翼无人机相结合,通过优化无人机气动方案、飞控系统选型... 在分析目前国内外主流垂直起降固定翼无人机近况的基础上,为解决复合翼类垂直起降无人机的固有缺点,设计了一种新型鸭式布局尾座式垂直起降固定翼无人机。该无人机将四旋翼和固定翼无人机相结合,通过优化无人机气动方案、飞控系统选型、设计控制方案,尤其是在详细研究了旋翼模式与固定翼模式相互转换的控制方案后,完成无人机建模及控制律仿真并进行了科研试飞。试飞结果表明,本文提出的尾座式无人机在保留复合翼类无人机优点的同时,避开了其固有的缺点,可作为垂直起降类无人机的研究方向继续深入研究。 展开更多

关键词 尾座式 垂直起降 鸭翼 模态转换 飞行控制 无人机

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垂直起降固定翼无人机混合电推进系统设计与仿真研究 被引量：3

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作者 邓涛 谭溪 +1 位作者 熊志豪 郑宇惟 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期156-162,共7页

垂直起降固定翼无人机综合了固定翼和多旋翼的优势,在未来航空工业拥有良好前景,针对其动力系统结构分布和动力需求的特点,提出增程式油电混合电推进系统方案,根据飞行动力学和功率需求,对动力系统的各部件进行参数匹配与选型,结合恒功... 垂直起降固定翼无人机综合了固定翼和多旋翼的优势,在未来航空工业拥有良好前景,针对其动力系统结构分布和动力需求的特点,提出增程式油电混合电推进系统方案,根据飞行动力学和功率需求,对动力系统的各部件进行参数匹配与选型,结合恒功率控制策略建立油电混合电推进系统模型进行仿真分析。结果表明:电池SOC值最终稳定在0.35~0.45范围内,旋翼电机和尾桨电机均运转在参数匹配结果范围内,该混合电推进系统方案设计和参数匹配具有合理性。 展开更多

关键词 交通装备 垂直起降 无人机 混合电推进 参数匹配 仿真

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变旋翼垂直起降无人机设计与实验 被引量：2

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作者 朱睿 温潍齐 +3 位作者 何星宇 赵晨鸿 张焕彬 刘志荣 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2023年第3期145-151,共7页

复合式垂直起降(VTOL)无人机结合多种飞行模式,适应多元化的飞行需求。该文提出一种变旋翼电动VTOL无人机结构设计方案,通过结合固定翼和旋翼机的飞行优势,改变旋翼的转向结构及其相对气流的工作方向,从而切换不同气动方式,达到增强机... 复合式垂直起降(VTOL)无人机结合多种飞行模式,适应多元化的飞行需求。该文提出一种变旋翼电动VTOL无人机结构设计方案,通过结合固定翼和旋翼机的飞行优势,改变旋翼的转向结构及其相对气流的工作方向,从而切换不同气动方式,达到增强机动性、提升续航性的设计目的。在选型和计算校核后,设计样机并搭建实验平台测试其升转速力特性,得出25°~30°为最优攻角,并验证了新系统最大可达传统旋翼1.8倍的升力。以CFD进行验证计算与实验间的偏差控制在7%,结果显示设计可行。 展开更多

关键词 垂直起降 无人机设计 样机实验 变旋翼结构 气动特性

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美海军陆战队提出舰载垂直起降无人机项目信息需求 被引量：2

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作者 张昊 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2018年第4期82-82,共1页

据飞行国际网站3月12日报道，美国海军陆战队于3月8Et提出了舰载垂直起降无人机MUX项目的信息需求书。该型无人机应能够从两栖攻击舰上自主起飞作战，旨在为美国海军陆战队提供战舰周边360nmile（1nmile=1．852km）范围内的空中持续覆... 据飞行国际网站3月12日报道，美国海军陆战队于3月8Et提出了舰载垂直起降无人机MUX项目的信息需求书。该型无人机应能够从两栖攻击舰上自主起飞作战，旨在为美国海军陆战队提供战舰周边360nmile（1nmile=1．852km）范围内的空中持续覆盖能力，具备预警防御、侦察、电子战、通信中继等多任务功能，其次要任务还包括空中支援作战以及货运任务等。 展开更多

关键词 美国海军陆战队 信息需求 垂直起降 无人机 舰载 两栖攻击舰 覆盖能力 通信中继

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复合翼垂直起降无人机直驱混合动力系统验证设计与试验建模方法

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作者 郑育行 张勋 +2 位作者 安斯奇 唐庆如 张启悦 《内燃机工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期77-89,共13页

针对传统复合翼垂直起降(vertical take-off and landing,VTOL)无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)垂直机动时间短的固有缺陷,提出了一种应用油电混动技术的直驱混合动力系统拓扑结构。面向起飞质量约15~20 kg的复合翼垂直起降无人机... 针对传统复合翼垂直起降(vertical take-off and landing,VTOL)无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)垂直机动时间短的固有缺陷,提出了一种应用油电混动技术的直驱混合动力系统拓扑结构。面向起飞质量约15~20 kg的复合翼垂直起降无人机对直驱混合动力系统的软硬件进行开发与选型,设计出了满足上述起飞质量下功率需求的直驱混合动力系统。为对动力系统的设计方法进行验证并在探究其特性规律的基础上建立简化的直驱混合动力系统数学仿真模型,搭建了能够在地面模拟搭载直驱混合动力的复合翼垂起无人机飞行工况与工作模式的直驱混合动力系统地面一体化验证平台。基于此验证平台,设计了直驱混合动力系统特性一体化探究试验方案,采用试验建模法建立了简化的直驱混合动力系统的稳态与动态数学仿真模型,通过仿真与实物对比试验分析法,验证了试验方案的可行性与模型准确性。直驱混合动力系统配装复合翼垂直起降无人机搭建飞行验证平台并完成垂直机动飞行试验,试验过程中,全系统工作正常,飞行验证平台垂直机动时间超过预期指标。飞行试验结果表明,直驱混合动力系统设计方法是正确且有效的,动力系统具有良好的功率输出表现,能够改善复合翼垂起无人机垂直机动时间短的固有缺陷。 展开更多

关键词 垂直起降 无人机 复合翼垂直起降无人机 直驱混合动力系统拓扑结构 油电混动 动力系统一体化验证平台 试验建模法 飞行验证平台

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一种新型垂直起降无人机纵向控制系统的研究 被引量：1

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作者 张红梅 刘昌镇 徐光延 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2018年第11期53-57,共5页

重点介绍了一种新型垂直起降无人机(VTOL UAV)纵向控制系统的设计与仿真。以建立的VTOL UAV飞行动力学系统模型为基础,将系统动力学解耦到纵向和横向动力学模型。将传统控制理论与现代控制理论相结合,充分利用PID控制器原理简单、适应性... 重点介绍了一种新型垂直起降无人机(VTOL UAV)纵向控制系统的设计与仿真。以建立的VTOL UAV飞行动力学系统模型为基础,将系统动力学解耦到纵向和横向动力学模型。将传统控制理论与现代控制理论相结合,充分利用PID控制器原理简单、适应性强,线性二次型(LQR)调节器能改善内回路的动态特性和稳态性的特点,针对姿态角速度设计了内环LQR控制,针对姿态角设计了外环PID控制的双回路闭环控制器。所得到的控制器在MATLAB/SIMULINK环境中进行了仿真。仿真结果表明所设计的控制器是有效的,实现了对垂直起降无人机的纵向控制。 展开更多

关键词 垂直起降无人机 纵向控制 PID 线性二次型调节器(LQR) 双回路控制

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