陈怀民, 段晓军, 韩源

(西北工业大学 无人机特种技术国家重点实验室, 陕西 西安 710065)



具有甲板运动预估的三旋翼无人机着舰研究

陈怀民, 段晓军, 韩源

(西北工业大学 无人机特种技术国家重点实验室, 陕西 西安 710065)

在无人机着舰的最后阶段,舰船的甲板运动严重威胁着无人机的着舰安全,其中沉浮和横摇运动威胁最大。首先介绍了三旋翼无人机的建模方法、控制律以及模拟的甲板运动模型;在此基础上,针对舰船甲板运动对无人机安全着舰的影响,提出了抗舰船横摇/沉浮的着舰控制方案;最后,对控制方案下的着舰性能进行了仿真分析。仿真结果表明,该控制方案可以满足着舰指标要求。

三旋翼无人机; 控制律; 着舰; 甲板沉浮运动预估与跟踪

0　引言

舰船在海面上受到风浪影响会出现纵摆、横摇、摇艏、沉浮、横荡和纵荡的六自由度随机复杂运动,随着海况等级的提高,其运动响应会加剧,严重威胁到无人机的着舰安全。在着舰的最后阶段,无人机在甲板着舰点上方保持一定相对高度跟进,为了实现在高海况下的安全着舰,无人机必须要有跟踪甲板沉浮运动的能力,这样才能保证与着舰点之间的相对高度始终一致,下降过程中避免撞舰风险,实现安全着舰。

作为舰载无人机,目前研究最多的是固定翼无人机,但近些年来垂直起降无人机因其特有的优点也逐渐受到人们的重视，其具有垂直起降、自由悬停和机动性强等优点,可应用于情报侦察、战场监视、通信中继等方面。……