航母着舰引导系统概述

文章研究了舰载机着舰引导系统,论述了基于雷达引导系统和卫星导航的相对定位引导系统的特点,从三个方面分析了基于雷达技术的舰载机着舰引导体制的缺陷,并着眼于未来舰载机着舰技术的要求,提出了新一代多站定位引导系统,不仅能实现舰载机的快速精确定位测量,还可以将导航、防撞、通信、进近、着舰、复飞等一系列功能融为一体,为舰载机的导引控制和追尾触舰提供技术保障。     

美国航母联合精确进近着舰系统

联合精确进近着舰系统（JPALS）是一个军用、全天候的精确着陆/着舰系统,使用差分GPS为飞机提供全世界范围内的陆地或者海上降落的能力。对于航母舰载机的着舰来说,联合精确进近着舰系统将取代现役航母上的海上战术空中导航系统（TACAN）和AN/SPN-46雷达,负责舰载机的进近和着舰控制。本文主要研究联合精确进近着舰系统的技术优势、系统构成、关键技术以及研制进程。     

舰载机阻尼着舰动力学建模

为了解决现有舰载机阻尼着舰动力学模型着舰时间较长与滑跑距离较远的问题,提出舰载机阻尼着舰动力学模型研究。采用转换方法对着舰坐标系进行选取转换,依据舰载机着舰运动学方程对舰载机进行模型化处理。根据模型特点对起落架结构进行简化,在此基础上依据刚体碰撞理论对阻尼着舰碰撞模型进行构建,并对阻尼着舰动力进行分析,实现舰载机阻尼着舰动力学模型的构建。通过实验得到,相较于现有的舰载飞机阻尼着舰动力学模型,构建的舰载机阻尼着舰动力学模型极大缩短了着舰时间与滑跑距离,充分说明构建的舰载机阻尼着舰动力学模型具备更好的性能。     

尾流干扰下舰载机的着舰控制研究

舰载机在着舰过程中受到尾流干扰导致稳定性不好,为了提高舰载机的着舰动态稳定性,提出基于小扰动补偿的尾流干扰下舰载机的着舰控制方法。构建尾流干扰下舰载机着舰控制约束参量模型,采用惯性姿态融合方法进行飞机着舰的动态姿态调节,根据尾流干扰导致的姿态偏移量进行误差反馈修正,实现对舰载机着舰过程中的位姿自适应控制,提高着舰控制的稳态性和动态性。仿真角表明,该方法能提高飞机着舰的稳定控制性,控制过程的鲁棒性较高。     

海基精密着舰导航完好性监测方法研究

精密着舰导航是提升航空母舰作战效能的重要保障。高精度的载波相位差分定完好性监测方法是满足精密着舰导航高精度和高可靠性的必然选择。考虑到影响精密着舰导航精度及可靠性的多重风险源,重点针对保证着舰可靠性的完好性监测法,分别从完好性风险概率分配技术、整周模糊度解算正确性检验以及基线形变量监测等国内外研究现状进行分析和研究,从而为构建精密着舰导航系统的完好性监测技术提供参考和依据。     

基于极短期运动预报的舰载机着舰过程仿真分析

[目的]舰载机着舰过程是其整个飞行过程中的一个关键环节,由于受到舰船运动的影响,技术难度较大。[方法]基于舰船极短期运动预报,开展舰载机着舰过程的仿真研究。首先,基于传统的舰船极短期运动预报方法,采用波形匹配和仿射变换,提出一种最优预报算法的确定方法;然后,建立基于光波束导引的舰载机着舰导引系统模型,并提出3个衡量着舰导引系统性能的终端误差指标;最后,开展舰载机着舰过程的仿真研究,分析舰载机对光波束运动轨迹的跟踪偏差及落点分布,得到着舰终端误差。[结果]由仿真结果可知,舰载机的着舰点相对集中,大多位于理想着舰点范围内,着舰终端误差满足着舰引导系统规范的要求。[结论]研究成果对于舰载机的着舰引导具有参考价值。     

舰载机起降指导技术研究现状及发展趋势

介绍了航空母舰舰载机起降指导技术的研究现状，论述了基于纵摇运动的舰载机起飞指导方珐，及光学助降系统等着舰指导方式的特点、原理．介绍了全天候自动着舰系统以及着舰决策支持工具，讨论了起降指导系统的未来研究方向．     

航母甲板风对舰载机进舰轨迹流场影响分析

舰载机着舰轨迹上的流场特性对舰载机的安全准确着舰具有重要影响。本文以"尼米兹"级航空母舰为研究对象,建立简化三维数模,并对其舰载机进舰轨迹进行分析。基于Ansys软件,采用结构化网格对整个流场分析区域进行网格划分,并进行流场仿真。分析不同风速和风向角下舰载机进舰轨迹上的流场特性,分析表明:舰载机进舰轨迹上的垂向风影响随着甲板风和风向角的增加而增大;侧向风随着甲板风的增加而震荡加剧,且风向角越大,侧向风峰值也随之增加。     

舰载机着舰过程仿真及下落点分析

舰载机着舰是飞机整个飞行过程中的关键环节,受到舰船的运动和海上的大气紊流扰动,是事故多发环节。本文对舰载飞机的着舰环境建立了数学模型,提出了一种基于推力补偿系统与自动驾驶仪系统交联的控制方法,通过仿真比较角稳定和点稳定2种光波束引导着舰方案,得出着舰终端误差。研究成果对于舰载机的着舰引导具有参考价值。     

环境扰动下的舰载机着舰响应分析与建模

航母对一个国家的重要性越来越明显。舰载机是航母上重要的核心武器装备,负责航母的攻击及防御。但是,由于舰尾气流和甲板运动的影响,舰载机的着舰精准性面临非常大的问题,对飞行员的操作水平要求极高。因此,对影响舰载机着舰的环境扰动因素进行充分研究显得非常必要。本文将基于PID算法,着重对以上2个因素进行分析,并建立相应的模型。     

基于频率采样方法的FIR甲板运动补偿器设计

航空母舰甲板垂向运动是舰载机高海况着舰误差的主要因素,为提高舰载机在高海况下的自动着舰精度,自动着舰系统采用甲板运动补偿器根据甲板垂向运动生成补偿指令,以驱动舰载机精确跟踪甲板运动,从而减少着舰误差。常规甲板运动补偿器在补偿频率范围内虽然可以实现预期补偿效果,但在补偿频率范围外存在高增益区域,对甲板运动中的高频分量起放大作用,并且将其混入生成的补偿指令中,会对舰载机飞行安全产生影响。为在有效补偿的同时减少对甲板运动高频分量的放大作用,通过对舰载机自动着舰系统的频率响应按频率进行采样,设计出离散甲板运动补偿器频率响应,采用频率采样法设计数字式有限冲击响应(FIR)甲板运动补偿器。仿真结果表明:所设计的基于频率采样方法的FIR甲板运动补偿器在有效补偿由甲板运动引起的舰载机着舰误差的同时,可有效降低甲板运动高频分量的影响,提高着舰精度。     

计算机视觉技术在无人机着舰控制中的应用

本文分析计算机视觉技术中的深度学习理论以及神经网络技术,对无人机着舰关键技术进行研究,阐述了无人机着舰动力学控制理论,着重分析了无人机着舰受到的轴向力,最后构建了无人机视觉着舰导航系统.     

随机高级 Petri 网对某型舰载机编队着舰起飞过程的动态仿真

舰载机编队着舰是一个典型的动态行为过程，航母甲板可看作是单跑道的降落（起飞）平台。Petri网是对离散事件动态系统进行分析建模的重要工具，利用其动态性可对舰载机编队着舰的进近过程进行描述。文中介绍了几种Pe‐tri网的定义，分析舰载机着舰流程，建立进近终端区模型，通过Petri网仿真器模拟动态效果，并给出结果。     

舰载机动力补偿系统设计

大型军事舰船,特别是具有战斗机运载能力的舰船(航空母舰等)是一个国家非常重要的战略力量,对保卫国家海上领土有重要意义。舰载机是指以航空母舰等为基地的飞行器统称,按照机翼结构可以分为固定翼飞机和直升机等形式。舰载机的起飞与降落问题一直是军事领域的重点和难点,本文的研究对象是舰载机在着舰时的动力补偿系统,该系统的主要作用是保证飞机器在着舰时具有合理的速度和加速度,保持稳定、安全的着舰。本文首先介绍了舰载机动力补偿系统的原理,然后在舰载飞机的动力学模型的基础上,设计了一种基于PID控制的舰载飞机动力补偿系统。     

舰载机机舰一体化保障技术研究

航母作为我国的新型武器装备,其保障方式仍然需要进行不断的研究和探索。文章从航母与舰载机的关系入手,首先阐述了舰载机机舰一体化保障的内涵;从装备体系、保障业务、专业领域等方面分析了实施舰载机机舰一体化保障的可行性;最后,提出并论述了与舰载机机舰一体化保障相关的综合保障、保障资源优化配置、指挥管理自动化等技术。     

舰载机降落技术探讨

舰载机在甲板上的降落是一个充满了各种危险的过程，过前、过后或靠左、靠右都会造成冲出甲板或与舰上其他飞机相撞的危险，甲板的横摇幅度过大也会使舰载机机轮触及甲板时产生倾覆。甲板降落方式还带来了飞机结构增重，严重影响了舰载机的战技性能，与同类型的陆基作战飞机相比，几乎所有的舰载机战术技术性能都有相当大的下降。为满足舰载机安全降落要求，航母的设计者不得不采用放大排水量和加大飞行甲板面积这两个迫不得已的办法来降低事故率。在关于中国航母的讨论中可以看出，大家对舰载机的起飞方式给予了极大的关注。实际上对于许多国家来说，降落安全性才是发展航母的技术瓶颈，可以说，只要掌握了舰载机的降落技术，也就等于拿到了建造航母的通行证。增加航母的排水量是一种降低舰载机降落难度的方法，但要达到比较理想的效果，航母的造价就会大幅度上升，这又形成一道资金关口，同样是许多国家难于承受的。正是由于降落问题如此严重，以至于十多年前许多航空专家都认为短距起飞垂直降落是舰载机的的最佳发展方向。 舰载机的降落技术是一个不断完善和发展的课题，这方面的相关技术包括飞机的性能、航母飞行甲板的设计、能帮助飞行员完成降落的仪器设备等。从最早的人工引导和飞行员目视着舰发展到利用光学设备和雷达制导着舰已经经历整整半个世纪，已经有不少文章谈论到舰载机的安全降落问题，本文在此基础上试对常规舰载机降落技术的历史、现状及未来发展等方面再进行了一番探讨，也许还能给读者一些新的感受。[编者按]     

航空母舰在随机海况下的运动统计特性

为了帮助航空母舰舰载机着舰操作的系统分析,基于船舶运动对着舰过程的重要影响,研究了航空母舰在海上运动的数学模型,可以用于计算机模拟研究。     

美国航母航空保障系统研究

针对美国现役航母航空保障系统的现状,对其航空保障系统的发展进行探讨,并对美国现役航母的弹射起飞系统、阻拦回收系统、着舰引导系统、舰载机调运系统、航空数据管理与控制系统、航空弹药贮运系统、舰面保障系统、舰载机维护维修保障设施等开展研究,总结美国航母航空保障系统的关键技术,预测其未来发展方向。     

一种用于航母自动着舰的视觉伺服技术

介绍国外一种利用舰载机传感器获得航母3个视觉特征实现航母自动着舰的新方法。这种方法将舰载机运动状态和航母视觉特征联系起来,应用一种基于线性化舰载机运动模型的控制方案,能够引导舰载机安全降落于行进中的航母上。     

基于人机交互技术的舰船智能导航系统设计方法

构建舰船智能导航系统,结合海图电子化分析提高导航控制能力,提出基于人机交互技术的舰船智能导航系统设计方法。采用地图投影计算方法进行舰船智能导航的GIS信息加载,结合海图静态水深测量以及航线分支调度方法进行舰船导航过程中的动态信息交互,结合地理约束机制和视觉约束机制,通过量化均衡控制和航海视觉监测,实现对舰船智能导航的人机交互设计。测试表明,采用该方法进行舰船智能导航的人机交互性较好,信息动态加载能力较强,视觉效果较好。