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。     

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。     

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。     

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。     

视觉条件对舰载机着舰终端误差影响研究

针对光学助降系统易受到不良气象条件(如低能见度)影响的缺点,研究了不同视觉条件对舰载机着舰终端误差的影响。在光学着舰引导系统模型建立的基础上,对分别采用光波束惯性稳定和角稳定方案时的着舰终端误差进行了仿真对比分析。结果表明,采用惯性稳定方案时着舰终端误差较大,采用角稳定方案时着舰终端误差受视觉条件的影响较大。     

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。     

航母关键系统对架次率的影响研究

航母舰载机的出动架次率是衡量航母及其航空联队作战能力的基本标准,是航母重要的战技指标。本文着重探讨了航母关键系统对架次率的影响,分析了弹射装置、着舰引导系统、飞机升降机、航空弹药贮运系统的能力对舰载机出动架次率的直接影响,对比了常规动力航母和核动力航母的加速性能对架次率的间接作用。     

航母关键系统对架次率的影响研究

航母舰载机的出动架次率是衡量航母及其航空联队作战能力的基本标准,是航母重要的战技指标。本文着重探讨了航母关键系统对架次率的影响,分析了弹射装置、着舰引导系统、飞机升降机、航空弹药贮运系统的能力对舰载机出动架次率的直接影响,对比了常规动力航母和核动力航母的加速性能对架次率的间接作用。     

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]     

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。     

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。     

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。     

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．     

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。     

现代航空母舰阻拦装置

1 为什么要设计舰载机着舰阻拦装置 现代喷气式飞机的着舰速度较大，一般在200—300米／秒左右，在不采取任何拦阻措施的情况下，需要滑行上千米才能停下来。而航空母舰飞行甲板的长度只有200—330米左右，因此，如何使飞机在如此短的距离内停下是航母设计的关键。阻拦装置的作用就是在最短的时间和距离内吸收掉着舰飞机的动能，使其迅速减速并安全停下来。     

基于红外图像的助降运动参数测量研究

文章提出了飞机着陆(着舰)光测引导新体制与新方法,通过机载摄像机对红外特征点的提取,用光测图像技术实时测量飞机着陆(着舰)过程的三维轨迹、速度和姿态,解决了飞机着陆、着舰运动参数实时测量的难题。     

基于排队论的航母舰载机突防概率模型研究

对航母舰载机机群突破敌舰艇编队舰空导弹防御系统建立模型,并引入排队论相关知识.通过定量分析,验证了模型的可行性,得出了航母舰载机机群成功突破防御圈的概率及数学期望.该模型的建立,为航母舰载机反舰作战效能评估提供了一种新的思路,同时可为航母指挥员在舰载机反舰作战时确定参战兵力提供参考依据.     

国产舰载机采用前轮拖曳弹射可行性探讨

弹射起飞在工程技术上是一种“以小代大”的做法，它能充分克服舰载机自身动力不足的弱点，使其能以较大的起飞重量起飞离舰，自飞机上舰以来一直是人们解决其短距起飞的“最佳选择”。在出现了滑跃起飞方式后，曾经有观点认为战斗机的陆改舰采用滑跃起飞最为简单，但俄罗斯苏-55的发展实践却说明这种看法并不完全正确。人们现在已经意识到，陆基战机上舰还是采用弹射起飞更能达到改装的目的，只需要适当加强机身和起落架强度、在机身上安装弹射受力和着舰阻拦钩就可以了。当然。这也要看采用什么样的弹射联接方式，如果是拖索弹射，则改装是非常简单的；但如果是要采用前轮拖曳弹射方式，则情况又有所不同。早期的舰载水上侦察机是通过一个弹射滑轮与机身联接的，而在二战前和二战后数年时间中，舰载机从航母上弹射起飞一直采用的是拖索弹射。第二代舰载机上舰后，前轮拖曳弹射逐渐代替了拖索弹射。前轮拖曳弹射方式是把弹射钩设置在前起落架上，以致舰载机的前起落架就显得“与众不同”，并成为舰载机付出结构增重代价的重要原因。最近人们在讨论我国歼-10舰载前途时，就因为其腹部进气方式而被认为是不适合改装成弹射起飞舰载机。     

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。