本文關(guān)鍵詞：動(dòng)態(tài)滑翔運(yùn)動(dòng)建模、機(jī)理分析與航跡優(yōu)化

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【摘要】：信天翁憑借動(dòng)態(tài)滑翔的飛行技巧從梯度風(fēng)中獲取能量,從而在幾乎不拍翅膀的情況下進(jìn)行長時(shí)間、長距離飛行,這種技巧應(yīng)用于小型無人機(jī)上可拓展其完成任務(wù)的能力�；陲w行器動(dòng)力學(xué)對(duì)梯度風(fēng)場中的無人機(jī)運(yùn)動(dòng)方程進(jìn)行推導(dǎo)和簡化處理;利用簡化的運(yùn)動(dòng)方程,分別從非慣性參考系中的動(dòng)能定理和機(jī)械能變化的角度,對(duì)動(dòng)態(tài)滑翔獲取能量的機(jī)理進(jìn)行分析;利用微分平坦法,以最小平均控制輸入變化率為目標(biāo)函數(shù),對(duì)徘徊模式和平移模式的動(dòng)態(tài)滑翔航跡進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算。分析結(jié)果表明:逆風(fēng)爬升、順風(fēng)下滑是動(dòng)態(tài)滑翔基本獲能方式。優(yōu)化結(jié)果表明:控制輸入變得更加平滑,甚至出現(xiàn)階段性的常值,使得控制更加簡化;徘徊模式下,當(dāng)風(fēng)梯度作為決策變量時(shí),優(yōu)化過程可在[0,0.5 s-1]的區(qū)間上找到使得目標(biāo)函數(shù)值最小的風(fēng)梯度;平移模式下,目標(biāo)函數(shù)值在該區(qū)間上單調(diào)遞減。
【作者單位】： 國防科技大學(xué)航天科學(xué)與工程學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 動(dòng)態(tài)滑翔 運(yùn)動(dòng)建模 航跡優(yōu)化 無人機(jī)
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(11102229,11602298)
【分類號(hào)】：V279
【正文快照】： 小型無人機(jī)在偵察、監(jiān)視、地質(zhì)勘測、環(huán)境監(jiān)控等軍用、民用領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣,使得無人機(jī)導(dǎo)航與控制的相關(guān)研究工作成為熱點(diǎn)[1]。然而,小型無人機(jī)機(jī)載能源的尺寸和重量有限,限制了許多潛在的應(yīng)用,特別是長距離、長航時(shí)的飛行任務(wù)。無人機(jī)可以像信天翁一樣利用動(dòng)態(tài)滑翔的飛行

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中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 高顯忠;基于重力勢(shì)與風(fēng)梯度的太陽能飛行器HALE問題研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年

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本文編號(hào)：1046532