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自动着舰系统αβ滤波器研究

计算机仿真 2014年第2期31卷 121-125页

作者：朱齐丹李金龙李颖臻哈尔滨工程大学黑龙江哈尔滨150001

对自动着舰系统进行了设计和仿真研究。重点针对引导律设计中需要采用的滤波器进行了研究,先推导出alphabeta滤波器的差分形式和拉普拉斯变换形式,利用其传递函数进行仿真验证,通过仿真结果,验证alpha-beta滤波器在自动着舰系统中所起... 详细信息

对自动着舰系统进行了设计和仿真研究。重点针对引导律设计中需要采用的滤波器进行了研究,先推导出alphabeta滤波器的差分形式和拉普拉斯变换形式,利用其传递函数进行仿真验证,通过仿真结果,验证alpha-beta滤波器在自动着舰系统中所起到的作用,该滤波器可以在不影响其动态响应过程的快速性和稳定性的前提下,改善了位置、速度的平滑和估计,以及各个输出量的响应,尤其是在有雷达噪声的作用下,更突显出其作用。

关键词：自动着舰系统滤波器飞行控制系统

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基于甲板运动预报的自动着舰系统综合设计

系统仿真学报 2010年第A1期22卷 119-122页

作者：王敏张晶申功璋北京航空航天大学控制一体化技术国家级重点实验室北京100191

由海浪引起的甲板运动造成理想着舰点的位置变化严重威胁着着舰安全,为了提高舰载机着舰精度且避免与甲板的剧烈碰撞,必须实现舰载机与甲板的同步运动。采用改进的LQR方法设计的自动着舰系统本身存在着超调和相位滞后。利用闭环系统的... 详细信息

由海浪引起的甲板运动造成理想着舰点的位置变化严重威胁着着舰安全,为了提高舰载机着舰精度且避免与甲板的剧烈碰撞,必须实现舰载机与甲板的同步运动。采用改进的LQR方法设计的自动着舰系统本身存在着超调和相位滞后。利用闭环系统的频域特性,采用甲板运动预报和补偿技术将预报信息补偿至自动着舰系统,能够有效地抑制超调并消除延迟,实现了舰载机对甲板运动的精确跟踪,提高了舰载机着舰的准确性和安全性。

关键词：自动着舰系统 LQR方法甲板运动预报和补偿

基于LQG/LTR方法的舰载飞机自动着舰系统设计的理论及仿真研究

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基于LQG/LTR方法的舰载飞机自动着舰系统设计的理论及仿真研究

作者：刘冰复旦大学

学位级别：硕士

航空母舰已有80多年的发展历史,特别是在近年来的几次现代化局部战争中,航空母舰及舰载飞机成为取得战争胜利的关键手段。舰载机作为航母的主要攻击力量,在其飞行的各个阶段中,安全着舰是最困难的任务之一。舰载机的着舰环境十分恶劣。... 详细信息

航空母舰已有80多年的发展历史,特别是在近年来的几次现代化局部战争中,航空母舰及舰载飞机成为取得战争胜利的关键手段。舰载机作为航母的主要攻击力量,在其飞行的各个阶段中,安全着舰是最困难的任务之一。舰载机的着舰环境十分恶劣。有限的着陆空间,舰体的运动,舰尾气流的扰动,飞机模型不确定性等等因素都不利于飞机的安全着舰。为了加强舰载机着舰的安全性,减轻飞机驾驶员的负担,舰载机自动着舰系统(ACLS)便应运而生。ACLS的目的是帮助飞行员驾驶飞机在较恶劣的条件下着舰。因此,ACLS系统的抗扰动性能及鲁棒稳定性就显得尤为重要。而目前应用于ACLS系统的设计方法对于较强扰动的环境下效果都不是特别理想,为了达到理想的着舰效果,就要求ACLS系统的设计方法具有上述优良性能。本文采用的设计方法为LQG/LTR方法。LQG方法,即线性二次型高斯方法,是用来处理有随机噪声干扰或模型状态无法直接测量的情况下的状态反馈最优化设计方法。其本质是附带卡尔曼滤波器的最优二次型控制器。为了加强其鲁棒性,Doyle和Stein提出了一种线性多变量控制设计方法,称为线性二次高斯恢复(LQG/LTR)方法。该方法的实质是先设定一满足频域各性能指标及鲁棒性要求的目标回路,随后设计一个基于模型的补偿器,在输入端或输出端恢复目标回路的各项特性。本文的主要工作是将LQG/LTR方法应用到舰载飞机的自动着舰系统中。为此,本文首先概述了航空母舰和舰载机的发展历史,舰载机的起飞和着陆以及ACLS系统的设计方法,随后依次讨论了舰载机的着舰环境,即航母的运动和舰尾流的模型、舰载飞机的动力学模型以及LQG/LTR方法的发展历史及设计方法。最后设计了基于LQG/LTR方法的ACLS系统并进行仿真验证。仿真结果表明,运用LQG/LTR方法设计的自动着舰系统鲁棒性能优良,在多重扰动存在的着舰环境中可以引导舰载机准确着舰,且着舰误差很小。为了进一步测试系统鲁棒性能,本文进行了10组不同扰动形式下的着舰仿真,并进行了误差统计,结果同样良好。为了将着舰效果可视化,本文最后运用了Matlab中的虚拟现实技术将仿真结果数据导入建立好的虚拟世界中,并通过虚拟动画的形式将整个着舰过程表现出来,从而得到了感性而直观的展示效果。

关键词：舰载飞机舰尾流 LQG/LTR方法自动着舰系统鲁棒稳定性虚拟现实

同方学位论文库评论

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自动着舰系统的需求分析

飞机设计 2014年第5期34卷 62-66页

作者：汪节吴文海钟涛刘保果海军航空工程学院青岛校区山东青岛266041 海军装备部舰船办北京100071

实现自动着舰系统(ACLS)需要对其进行宏观和微观上的需求分析。首先,对ACLS总体需求进行了思考和分析,其次,分析了主要配置需求及其相关指标、着舰的技术需求及其发展情况、ACLS系统内外回路的整体性能需求。

关键词：自动着舰系统 ACLS 舰载机需求分析整体性能

美国海军航空母舰舰载机自动着舰系统人的因素问题

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中华航空航天医学杂志 2017年第1期28卷 68-73页

作者：卢姗姗朱伟王伟海军医学研究所上海200433

目的综述与美国海军航空母舰舰载机自动着舰系统（automatic carrier landing system，ACLS）相关的舰载飞行疲劳、人的因素问题和人机交互关键技术，以期对我军相关装备的设计、飞行员训练提供借鉴和帮助。资料来源与选择国内外该领域... 详细信息

目的综述与美国海军航空母舰舰载机自动着舰系统（automatic carrier landing system，ACLS）相关的舰载飞行疲劳、人的因素问题和人机交互关键技术，以期对我军相关装备的设计、飞行员训练提供借鉴和帮助。资料来源与选择国内外该领域的相关文献。资料引用引用文献资料44篇。资料综合航空母舰舰载飞行作业的特殊性、海上生活环境、时区变化等因素均会导致飞行员疲劳，严重影响飞行安全。为此，美国海军从20世纪60年代开始研发ACLS，以提高着舰效率和环境适应能力，降低工作负荷。由于ACLS功能上的重要性和特殊性，美国海军在建设过程中重点关注系统可信度、人机界面设计、人人交互、态势感知能力和失误报警等关键问题，并重点进行信息可视化呈现技术、态势感知能力提高技术、疲劳模型构建与在线疲劳监测技术等研究。结论飞行员因素是美国海军设计航空母舰舰载机自动着舰系统高度关注的问题，系统能够在能见度不好、海况复杂和其他因素的干扰情况下，帮助飞行员安全可靠地着舰。美国海军在研发航空母舰舰载机自动着舰系统中积累的经验和关键技术，可望为中国系统研发提供参照。

关键词：疲劳人的因素航空航空母舰舰载机自动着舰系统

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舰载飞机自动着舰仿真系统建模

空军工程大学学报（自然科学版） 2009年第2期10卷 24-27页

作者：刘敏杰赵振宇陈哨东中航一集团洛阳电光设备研究所河南洛阳471009 西北工业大学陕西西安710072

舰载飞机自动着舰系统建模是现代航空母舰舰载飞机系统的关键技术之一,是构建舰载飞机着舰仿真系统的核心内容。围绕舰载飞机自动着舰引导和控制结构,分别建立了海浪和航母甲板运动、舰尾流、甲板运动补偿模型和舰载飞机引导控制等关键... 详细信息

舰载飞机自动着舰系统建模是现代航空母舰舰载飞机系统的关键技术之一,是构建舰载飞机着舰仿真系统的核心内容。围绕舰载飞机自动着舰引导和控制结构,分别建立了海浪和航母甲板运动、舰尾流、甲板运动补偿模型和舰载飞机引导控制等关键数学模型;最后采用模块化设计思想,按照舰载飞机着舰仿真系统各部分功能划分了软件模块,定义了各模块输入、输出关系;构建了仿真程序流程,完成了舰载飞机自动着舰仿真系统设计。

关键词：自动着舰系统舰载飞机着舰引导飞行控制仿真

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舰载机自动着舰模糊控制系统设计

计算机仿真 2015年第9期32卷 75-79页

作者：张智李佳桐邹盛涛邱兵哈尔滨工程大学自动化学院黑龙江哈尔滨150001

对于舰载机全自动进场着舰优化过程,由于在舰载机线性小扰动模型整定的控制系统中,参数不能随飞行状态的改变而调整,系统鲁棒性不强。为解决上述问题,针对自动驾驶仪和自动油门两个环节设计了模糊控制器,构成自动着舰模糊控制系统。模... 详细信息

对于舰载机全自动进场着舰优化过程,由于在舰载机线性小扰动模型整定的控制系统中,参数不能随飞行状态的改变而调整,系统鲁棒性不强。为解决上述问题,针对自动驾驶仪和自动油门两个环节设计了模糊控制器,构成自动着舰模糊控制系统。模糊控制器的输入是下沉率,迎角、法向过载反馈信号,而其结构参数可根据所设计的模糊规则集实时调整。对设计的模糊控制系统进行仿真后发现,与传统H-dot指令模式的自动着舰控制系统相比,模糊控制系统能明显地改善系统超调,并且对舰尾气流扰动有良好的抑制作用。

关键词：自动着舰系统模糊控制器舰尾流超调量

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舰载飞机自动着舰控制系统的设计

航空与航天 1995年第2期15卷 1-3页

作者：章卫国王新民

舰载飞机的自动着舰系统由飞行控制系统、推力控制系统及航空母舰的导引系统组成。为使飞机能在航空母舰上安全降落，必须对下滑轨线进行精确的控制。本文讨论了一种将飞行控制系统和发动机推力系统综合在一起的自动着舰系统结构和设计... 详细信息

舰载飞机的自动着舰系统由飞行控制系统、推力控制系统及航空母舰的导引系统组成。为使飞机能在航空母舰上安全降落，必须对下滑轨线进行精确的控制。本文讨论了一种将飞行控制系统和发动机推力系统综合在一起的自动着舰系统结构和设计过程。结合国产某型飞机，先对纵向飞行控制系统进行了分析，设计出了基于俯仰姿态的升降速率控制系统。然后对飞机进场功率补偿系统的控制规律进行了分析与设计。最后。

关键词：舰载飞机自动着陆系统自动着舰系统

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舰载飞机着舰可视化仿真系统设计与开发

系统仿真学报 2008年第17期20卷 4626-4629页

作者：董朝阳汪杰王青北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院

着舰是舰载机/航空母舰系统中极其重要的内容。为此,基于仿真技术和虚拟现实技术,提出一种舰载飞机着舰可视化仿真系统的设计方案。首先,采用C/S结构设计了舰载机着舰可视化仿真系统,并对各个模块功能进行了详细的阐述。然后利用细节层... 详细信息

着舰是舰载机/航空母舰系统中极其重要的内容。为此,基于仿真技术和虚拟现实技术,提出一种舰载飞机着舰可视化仿真系统的设计方案。首先,采用C/S结构设计了舰载机着舰可视化仿真系统,并对各个模块功能进行了详细的阐述。然后利用细节层次、纹理映射以及实例化技术对Creator创建的舰载机和航母的三维模型进行了优化。最后开发了基于MFC的VegaPrime视景驱动程序并介绍了碰撞检测方法。完成后的着舰仿真系统可为自动着舰系统的设计、验证评估提供直观可视化的软件界面。

关键词：舰载机航空母舰自动着舰系统虚拟现实可视化仿真系统