动态滑翔运动建模、机理分析与航迹优化

• 作者: 侯中喜 刘多能 杨希祥 郭正 高显忠
• 来源期刊: 国防科技大学学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 动态滑翔 运动建模 航迹优化 无人机
• 年，卷（期）: 2016,（5）
• 所属期刊栏目: 航天工程
• 页码范围: 78-85
• 页数: 8页
• 分类号: V323.3
• 字数: 4860字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11887/j.cn.201605013

摘要

信天翁凭借动态滑翔的飞行技巧从梯度风中获取能量，从而在几乎不拍翅膀的情况下进行长时间、长距离飞行，这种技巧应用于小型无人机上可拓展其完成任务的能力。基于飞行器动力学对梯度风场中的无人机运动方程进行推导和简化处理；利用简化的运动方程，分别从非惯性参考系中的动能定理和机械能变化的角度，对动态滑翔获取能量的机理进行分析；利用微分平坦法，以最小平均控制输入变化率为目标函数，对徘徊模式和平移模式的动态滑翔航迹进行优化计算。分析结果表明：逆风爬升、顺风下滑是动态滑翔基本获能方式。优化结果表明：控制输入变得更加平滑，甚至出现阶段性的常值，使得控制更加简化；徘徊模式下，当风梯度作为决策变量时，优化过程可在[0，0.5 s－1]的区间上找到使得目标函数值最小的风梯度；平移模式下，目标函数值在该区间上单调递减。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	郭正	国防科技大学航天科学与工程学院	46	431	11.0	19.0
2	侯中喜	国防科技大学航天科学与工程学院	68	428	11.0	15.0
3	杨希祥	国防科技大学航天科学与工程学院	38	249	8.0	15.0
4	高显忠	国防科技大学航天科学与工程学院	7	20	3.0	4.0
5	刘多能	国防科技大学航天科学与工程学院	2	13	2.0	2.0