飛翼無人機無動力應急著陸控制技術研究.pdf

1、無人機在飛行過程中可能會遇到突發(fā)事故造成發(fā)動機故障，致使無人機失去動力，研究無人機在無動力狀態(tài)下的導航與控制策略與方法，保證無人機安全返回著陸，是無人機飛行控制的關鍵技術之一。本文以樣例飛翼布局無人機為對象，研究無人機無動力條件下是否能夠返回機場著陸（返場著陸）的判斷依據(jù)、返場著陸航路與導航策略、以及返場過程中的控制方法。根據(jù)研究結果制定出一套完整飛翼布局無人機無動力應急著陸導航和控制策略，基于RSLQR控制技術，設計應急著陸過程中的飛

2、行控制律。
　　首先，本文應用牛頓經(jīng)典力學理論，建立了樣例飛翼布局無人機的數(shù)學模型，并對飛機氣動性能、機動性能、操作性能和模態(tài)特性等進行了分析研究，為無人機的導航與飛行控制律奠定基礎。
　　其次，對無人機無動力返回的軌跡進行研究，將無動力返場著陸的過程劃分為四個階段，并對每個階段的特點與關鍵技術進行了詳細論述，設計出了返場制導策略與著陸航線。根據(jù)無人機飛行性能詳細分析研究了飛行高度和航向對無動力返場能力的影響，提出了判斷無人

3、機是否有能力返場著陸條件判據(jù)。針對飛翼布局無動力無人機對飛行控制魯棒性的要求，應用RSLQR控制技術，對應急著陸過程中的無人機的控制律進行了設計，保證無人機能夠按照制導策略跟蹤應急返場著陸航線。
　　最后，為了驗證所設計的制導策略、著陸航線和飛行控制律，使用MATLAB軟件搭建了無人機飛行仿真環(huán)境，分別在典型無動力條件下和飛機模型不確定、初始狀態(tài)不確定、風干擾等條件下進行了飛行仿真驗證。結果表明，本文設計的導航與制導策略、應急著陸