基于动力学仿真的无人机伞降回收系统设计

2012-07-25丁娣钱炜祺和争春何开锋

飞行力学 2012年6期

丁娣，钱炜祺，和争春，何开锋

（中国空气动力研究与发展中心计算空气动力学研究所，四川绵阳 621000）

引言

无人机回收有自行着陆回收、撞网回收、伞降回收、垂直起降回收和智能自动回收等常用方式［1］。其中，伞降回收方式整个过程可自动完成、安全性好，对场地和操作人员要求较低，得到了广泛的应用。

国外对小型无人机战场环境［2］及舰船直升机起降甲板［3］上的翼伞精确回收等多种应用都进行了试验和理论研究，仿真模型和试验数据也充分说明了伞降回收技术的可行性。另一方面，对于回收过程中的特殊动力学现象（转换吊挂、伞绳吊带材料及特殊设计［4］、风场扰动影响及控制策略与控制结构［5］等），国内外也开展了相关研究。此外，国内对无人机伞降回收的动力学过程，建立了平面质点模型进行研究［6］，分析了机伞系统的运动轨迹和姿态。而对于无人机伞降回收系统设计方面，回收系统工程设计方法［7］可以根据许可着陆速度和回收载荷，依靠经验公式给出降落伞相关参数。

本文针对无人机伞降回收系统设计，利用面向对象的开放式“降落伞回收系统仿真平台”（Aerocraft Recovery and Landing Simulation Software System，ARLSSS）实现了无人机伞降回收系统的十二自由度仿真，并拓展了无人机伞降回收系统设计方法。