基于凯恩方程的无人机伞降回收动力学建模与仿真

• 作者: 吴翰 周洲 王正平 王睿
• 来源期刊: 北京航空航天大学学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 伞降回收 飞翼无人机 凯恩方程 多体系统 动力学建模
• 年，卷（期）: 2019,（6）
• 页码范围: 1256-1265
• 页数: 10页
• 分类号: V249
• 字数: 8343字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13700/j.bh.1001-5965.2018.0602

摘要

在无人机的伞降回收过程中,无人机与降落伞一直都处于实时的动平衡状态,两者在伞降回收过程中的耦合关系及其复杂,因此很难建立精准的无人机伞降回收动力学模型.针对该问题,将伞降回收系统划分为降落伞和无人机分别进行处理.针对时变对象降落伞,通过阻力面积随充气时间的变化关系建立其动力学模型.针对无人机,首先,基于多体动力学思路,将其划分为左右机翼和机身的多体系统,通过平板绕流系数优化其伞降过程中的大迎角动力学模型;然后,通过偏速度矩阵将各体的动力学模型引入伞降回收系统质心;最终,基于凯恩方程推导并建立了伞降回收系统六自由度模型,并引入海拔高度和风力对无人机伞降回收的影响.通过数值仿真与实验数据的对比,可以发现两者具有较好的一致性,该动力学模型能够为无人机的伞降回收提供指导.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	周洲	西北工业大学无人机特种技术国防科技重点实验室	212	1347	17.0	22.0
2	王正平	西北工业大学无人机特种技术国防科技重点实验室	53	185	7.0	11.0
3	王睿	西北工业大学无人机特种技术国防科技重点实验室	49	639	14.0	24.0
4	吴翰	西北工业大学无人机特种技术国防科技重点实验室	15	28	4.0	5.0