舰载无人直升机自主着舰方法研究

以无人直升机自主着舰为研究对象,结合国内外研究现状,分析无人直升机自主着舰一般流程,设计1套无人直升机自主着舰系统,阐述系统组成,研究自主着舰关键技术,为实现无人直升机真正自主着舰提供了新的思路,为进一步工程实践提供理论和技术支撑。     

视觉引导技术在无人机着舰过程的应用

由于无人机具有成本低、体积小等优点,在海洋监测、海上测绘等方面得到广泛应用,随之而来的无人机着舰系统的研究成为热点。本文基于视觉引导技术,构建一种无人机着舰系统。对该系统的工作原理和关键技术进行了阐述,通过实验研究表明,该系统对不同标志可以实现精确的识别,无人机在不同高度下均可成功、精确地着舰,着舰偏差较小。     

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。     

飞机轮载作用下的甲板动响应

本文从工程应用的角度出发，提出了一个逆求飞机起落架系统非线性动力特性的方法，并将飞机起落架系统以及在波浪运动的船体国反结构看作一个耦合的动力学系统，建立了一套着舰飞机与甲板瞬态相互作用的动力学分析方法，用该方法可以预报在各种海况，航速及机降工况下舰船甲板的动应及飞机承受的冲击过截，本文给出了计算例子。     

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。     

飞行器着舰碰撞动力学建模与仿真

本文对飞行器安全着舰问题进行研究。为有效分析飞行器与舰船发生碰撞时的相关参数,本文引入刚体碰撞运动理论,分别建立飞行器的运动模型和飞行器着舰动力学模型,并利用ADAMS软件对该模型进行仿真。仿真结果表明,该飞行器着舰动力模型能够对着舰时的相关参数进行有效计算与分析。     

航母舰载机着舰导航技术发展研究

舰载机着舰导航技术是保障舰载机在航母上安全着舰的关键技术。本文从舰载机着舰过程和着舰导航需求分析入手,结合舰载机导航技术发展历程,分别介绍了基于光学助降系统、雷达导航系统、光电导航系统和卫星定位系统的着舰导航技术,结合技术原理和适用特点对各类导航技术进行对比分析,对导航技术的发展趋势进行了展望,最后提出了基于多手段融合的舰载机着舰导航技术发展方向。     

舰载直升机牵引系统

较大型的直升机需要更大的或能力更强的直升机牵引系统，对直升机操纵能力的要求更高。介绍了目前市场上的某些舰载直升机牵引系统设备的能力和有关情况。     

面向对象的SoS体系结构建模方法及应用

“系统的系统”（System of Systems,SoS）是一类由众多异质的组件系统为了特定的使命而集成起来的松耦合复杂自适应系统。参照美国国防部体系结构框架DoDAF V2.0,提出了一种面向对象的SoS体系结构建模方法。根据SoS的基本特性,运用统一建模语言（Unified Modeling Language,UML）技术,介绍了面向对象的SoS体系结构的建模思想、方法及过程。最后以自动着舰系统体系结构设计为例,详细展示面向对象的体系结构建模方法的实现步骤,提供组件系统体系结构的建模设计顺序及开发流程。该方法可用于集成系统功能仿真的顶层设计。     

基于机载视觉的舰载无人机自主着舰引导技术研究

无人机在现代海军中有着举足轻重的地位,其使用避免了大量人员伤亡。本文针对无人机自主着舰的难题,利用计算机视觉技术对无人机进行着舰引导。本文在设计机载视觉引导技术总体方案的基础上,详细研究了着舰地标识别、相机标定和无人机位姿解算算法。实验结果表明,本文设计的方案可以明显提高无人机自主着舰的可靠性。     

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。     

航母空中交通管理及着舰引导系统研究

本文研究了航母空管及着舰引导系统的技术体制，提出了基于双总线局域网的体系结构方案，探讨了研究这一系统的关键技术，为系统的工程提供了指导原则。     

舰载飞机的阻拦着舰动力学建模

舰载飞机在海上军事体系中占有至关重要的地位,随着我国大型航空母舰的自行研发成功,舰载飞机的弹射起飞和阻拦着舰等技术的研究也进一步展开。与地面起飞和降落不同,舰载飞机受到复杂的海上气候环境的影响,同时,航空母舰始终处于运动中,给舰载飞机的起飞和着舰提高了难度。舰载飞机在进行着舰时会产生很大的冲击载荷,为了保证飞机在最短滑行距离内安全着陆,航空母舰配备了阻拦挂索等装置。本研究针对某一型号的舰载飞机,利用仿真软件Matlab-Simulink和数值模拟方法,对该型号飞机的阻拦着舰过程进行了力学模型和运动学模型的建立,并在此基础上完成了阻拦着舰系统的力学仿真。     

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.     

基于H∞鲁棒动态逆的无人机着舰纵向控制系统设计

针对舰载无人机着舰的纵向鲁棒控制问题,提出基于H∞最优控制理论和动态逆的控制系统设计方法。该方法考虑了舰尾流扰动和无人机机载传感器测量噪声的影响,以动态逆控制器作为主控制回路,以H∞最优滤波器对机载传感器测量噪声进行滤波,以H∞输出反馈控制器补偿舰尾流扰动的影响。仿真结果表明,所设计的控制系统具有良好的鲁棒性和跟踪特性,在舰尾流扰动和无人机机载传感器测量噪声的影响下仍具有良好的速度保持和轨迹跟踪能力,验证了该方法的有效性。     

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。