畢業(yè)論文-無人機飛行控制系統(tǒng)仿真研究【定稿】

1、1緒論本章先主要介紹了無人機進無人機的特點，國內外研究現狀和發(fā)展趨勢及這篇文章的主要內容安排。1.1無人機概述無人機即無人駕駛飛機，也稱為遙控駕駛飛行器，是機上沒有駕駛員，靠自身程序控制裝置操縱，自動飛行或者由人在地面或母機上進行遙控的無人駕駛飛行器，在它上面裝有自動駕駛儀、程序控制系統(tǒng)、遙控與遙測系統(tǒng)、自動導航系統(tǒng)、自動著陸系統(tǒng)等，通過這些系統(tǒng)實現遠距離控制飛行。無人機大體上由無人機載體、地面站設備(無線電控制、任務控制、發(fā)射回收等起

2、降裝置)以及有效負荷三部分組成。無人機在航空業(yè)已有一百年的歷史了。第一駕遙控航模飛機于1909年在美國試飛成功。1915年10月德國西門子公司研制成功采用伺服控制裝置和指令制導的滑翔炸彈，它被公認為有控的無人機的先驅。世界上第一架無人機是英國人于1917年研制的。這是一架無線電操縱的小型單翼機，由于當時的許多技術問題，所以試驗失敗。一直到1921年英國才研制成可付諸實用的第一駕靶機。1918年德國也研制成第一駕無人駕駛的遙控飛機。192

3、0年簡氏《世界各地飛機》首次提到無人機。20世紀30年代初無線電操縱的無人靶機研制成功。在20世紀40至50年代，無人機逐漸得到了廣泛使用，但這時主要是作為靶機使用。世界各國空軍于20世紀50年代大量裝備了無人駕駛飛機作為空靶。進入20世紀60年代后，美國出于冷戰(zhàn)需要，將無人機研究重點放在偵察用途方面，這標志著無人機技術開始進入了以應用需求為牽引的快速發(fā)展時代。由于無人機具有低成本、零傷亡、可重復使用和高機動等優(yōu)點因此深受世界各國軍隊的

4、廣泛歡迎，近年來得到了快速發(fā)展。對于無人機而言，其自動飛行控制系統(tǒng)的設計是至關重要的，它的優(yōu)劣程度直接影響到無人機各項性能(包括起飛著陸性能、作業(yè)飛行性能、飛行安全可靠性能、系統(tǒng)的自動化性和可維護性等)。因此，研究無人機的自動飛行控制技術具有十分重要的現實意義，尤其是在軍事上的重要性己經得到國內外的高度重視，而無人機飛行控制系統(tǒng)是無人機能夠安全、有效地完成復雜戰(zhàn)術、戰(zhàn)略使命的基本前提，因此迫切需要加強該領域的研究工作。無人機的研制早在2

5、0世紀初就開始了，幾乎與有人機同步，自30年代國外首次采用無線電操縱的模型飛機作為靶機以后，無人機的發(fā)展十分迅速。40年代，低空低速的小型活塞式靶機投入使用。50年代出現了高亞音速和超音速高性能的靶機，世界各國空軍開始大量裝備無人機作為空靶。60年代以后，隨著微電子技術、導航與控制技術的發(fā)展，一些國家研制了無人駕駛偵察機，美國率先研制成功無人駕駛偵察機，并開始用于越戰(zhàn)。無人機受到越來越多國家的青睞，發(fā)展迅猛。在1982年的中東戰(zhàn)爭制。(

6、4)隱蔽性好。無人機尺寸小，結構設計時可大面積采用雷達反射特征與紅外輻射特征小的材料制造在結構與總體布局上可采取“隱形“措施，在小發(fā)動機上可采取消音措施。(5)適應性強。無人機的發(fā)射比較簡單，靈便多樣，可由地面艦艇發(fā)射或母機攜帶至空中發(fā)射在地面發(fā)射時，可由固定式或活動式發(fā)射裝置發(fā)射，滑跑起飛距離一般不超過300m；而有人機起飛滑跑距離在1000m以上，并且對跑道的要求也高。另外，無人機回收也較簡單，可以用降落傘或攔截網回收，這為部隊靈活

7、機動的軍事行動創(chuàng)造了有利條件。(6)安全性高。人不必冒生命危險這是無人機最根本的特點。它能在敵人威脅力強的危險區(qū)執(zhí)行任務，能在復雜惡劣氣候條件下或在有核、生物、化學作用的危害區(qū)工作，能晝夜長時間連續(xù)飛行。1.3無人機的發(fā)展趨勢無人機以制造成本與壽命周期費用低、無人員損失幾率、較小的尺寸、較強的隱身能力受有人機過載系數的約束、相對簡單的維護保養(yǎng)方式等優(yōu)點。受到了各國的重視。在航天科工集團公司展出的無人裝備中，幾款新型無人機比較“耀眼”。S

8、H1多用途通用無人機采用翼神身融合、大展弦比的無尾飛翼式布局，具有優(yōu)異的氣動特性、良好的隱身性能和較強的裝載能力，裝載光電偵察設備，可執(zhí)行空中偵察、目標識別、目標定位、打擊效果評估等不同的作戰(zhàn)任務。還可用于災情監(jiān)測、長線巡查、氣象測量等其他用途。SH3輕型低速無人機采用高升阻比氣動外形，低耗油率活塞發(fā)動機，具有體積小，成本低，運輸和使用方便等特點?？蓴y帶不同任務載荷。進行長時間的空中偵察、巡邏和監(jiān)視及氣象探測等。無人機在近幾場局部戰(zhàn)爭中

9、的出色表現，使世界各國都非常重視發(fā)展無人機。隨著無人機技術的發(fā)展和完善，無人機必將充斥未來戰(zhàn)場。從無人機技術發(fā)展和未來作戰(zhàn)需要來看，今后無人機將向以下幾個方向發(fā)展：長航時的無人偵察機將得到快速發(fā)展海灣戰(zhàn)爭結束后，無人偵察機的研制和發(fā)展在世界范圍內出現了高潮。美國、俄羅斯、英國、法國和以色列等國家空軍，不惜加大投入，發(fā)展性能更先進的無人偵察機，深入敵人防空嚴密的空域，執(zhí)行有人機難以完成的偵察任務，力爭在提高戰(zhàn)場透明度和感知能力方面保持領先