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针对小型尾坐式飞行器姿态估计问题,设计了由陀螺、加速度计、磁强计组成的姿态测量系统。为了抑制MEMS陀螺漂移导致的姿态误差,以四元数为状态变量,以加速度计和磁强计的输出作为观测变量,建立了滤波模型。采用平方根无迹卡尔曼滤波( SRUKF)对传感器信息进行融合,保证了滤波算法的数值稳定性。由于小型尾坐式飞行器抗干扰能力弱,引入自适应算法,解决了量测信息受到干扰时滤波精度下降的问题,提高了系统的鲁棒性和可靠性。仿真结果表明,存在外界磁场干扰时,姿态误差小于1o。通过实际飞行实验,验证了算法的可行性。

针对四旋翼无人飞行器姿态测量问题,提了一种基于无迹卡尔曼滤波的飞行器姿态估计算法.采用欧拉角法描述了飞行器的姿态解算模型,并在此基础上建立了飞行器的系统状态方程和观测方程;采用无迹卡尔曼滤波算法实现飞行器姿态角的解算.理论分析和仿真表明:与采用扩展卡尔曼滤波算法获得的飞行器姿态角信息相比较,虽然无迹卡尔曼滤波算法的计算时间稍有增加,但无迹卡尔曼滤波算法的计算精度和收敛速度比扩展卡尔曼滤波算法有显著的提高.

针对吸气式高超声速飞行器的航迹角动态中由于升降舵控制面与升力耦合所引起的非最小相位问题,提出了非线性等效控制方法,设计了高度和速度稳定跟踪控制器.将高度跟踪系统划分为高度-航迹角子系统与攻角-俯仰率子系统,分别设计了关于航迹角和攻角的虚拟控制输入,另将升降舵和鸭翼偏转角等真实控制量设计为等效控制矢量,并利用坐标变换,将两个子系统构成一个输入状态稳定的互联子系统.对于速度跟踪系统,则采用了动态逆方法进行控制.并利用Matlab对带弹性的高超声速飞行器进行了仿真验证,仿真结果说明了该控制方法的有效性.

飞行模拟器是现代航空科研、教学、实验等不缺少的技术设备,在飞行性能研究、飞行品质评估和飞行训练等方面都有很高的经济价值和军事价值.真正的飞机上的仪表常常价格昂贵或者不适合飞行模拟器的需要,必须针对飞行模拟器的特点量体裁衣,开发先进、低廉的仿真仪表,仿真仪表也是飞行模拟器研究的关键技术之一.阐述了基于I2C总线技术的嵌入式仿真仪表的总体方案,该方案采用嵌入式为基础设计,由信息处理及通信单元、控制单元及显示单元组成,阐述了仿真仪表的硬件实现.设计的仿真仪表的在飞行模拟器中运行效果良好,达到了预期指标.

针对某高超声速飞行器纵向不稳定,对飞行条件变化和自身参数变化的高度敏感性,飞行高度和马赫数变化范围大以及存在参数不确定性等特点,提出了基于线性矩阵不等式(LMI)的一种改进的状态反馈H∞控制器对飞行器的高度和迎角进行跟踪.该方法将高超声速飞行器不确定性参数转化为一种多胞型的参数空间,这样的多胞型参数空间将包含2N(N为不确定参数的个数)个顶点,该方法保证系统的状态矩阵和输入矩阵在上述的多胞型参数空间内摄动时的鲁棒性.在23200米和马赫数为6的巡航条件下进行仿真,同时考虑外界大气紊流干扰.仿真结果表明,该方法对上述多胞型不确定性参数变化具有较强的鲁棒性,同时能保证对指令信号有较好的跟踪效果.

飞行错觉一直是造成严重飞行事故的主要原因之一,因此采用VC++和ACCESS相结合的方法开发了一套抗飞行错觉模拟训练系统,该系统可以与任何一台飞行模拟器相结合使用,通过网络将需要训练的数据传送给模拟器的飞控等系统软件,由软件驱动硬件,从而使整个模拟器具有一个逼真的环境,飞行员利用模拟器飞行,能体会空中飞行时翻、滚、转等产生的复合错觉,进而找到抗飞行错觉的有效办法,提高飞行员的空间认知能力水平,保障飞行顺利安全.

日前,国家自然科学基金委员会发布了4个国家自然科学基金重大研究计划项目指南:1.非常规突发事件应急管理研究重大研究计划项目指南;2.可控白组装体系及其功能化重大研究计划项目指南;3.单量子态的探测及相互作用重大研究计划集成项目指南;4.近空间飞行器的关键基础科学问题重大研究计划项目指南.

目的:测定飞行员长时间(8h)模拟飞行时,佩戴飞行头盔对其飞行耐力的影响,为飞行头盔设计改进和使用提供依据.方法:按受试者佩戴头盔的重量(1.7kg与2.0 kg)和任务负荷(仅提供影视音乐节目与模拟航线飞行)的不同将试验分为3组,观察记录受试者的主诉和表现.结果:受试者反映的问题,主要是闷热和压痛.为减轻闷热和压痛,受试者不断地调整头盔.闷热、压痛和调整头盔频次与时间进程相关,闷热出现在1h-3h,压痛出现在4-7h.因头盔重量和任务负荷不同,各组受试者的主诉和调整头盔频次有显著性差异.结论:头盔重量以及任务负荷等对飞行耐受能力有重大影响:头盔增重、任务负荷增加,加快了闷热和压痛的生成.频繁地调整头盔是缓解闷热和压痛的主要行为表现.相关测量结果为飞行头盔设计改进和使用提供了重要依据.

In order to compare the two species' flight performance over the exposed and windy Falsterbo Peninsula, where thermal conditions seldomly are very favorable, we used tracking radar to study flight parameters of sparrowhawks Accipiter ni- sus and common buzzards Buteo buteo during autumn migration. The results showed a clear difference between sparrowhawks and common buzzards in their flight altitudes and speeds, and in the wind conditions they encountered. Common buzzards had higher flight altitudes and were more selective of wind. Flight altitude was negatively related to the wind speed, which was most pronounced for common buzzards. Sparrowhawks had higher mean air- and cross-country speeds than common buzzards. Air- speed was negatively related, whereas ground and cross-country speeds were positively related to the tailwind component for both raptors. The differences between sparrowhawks and buzzards could to a large degree be explained by a larger dependence on thermal soaring among the common buzzards; a strategy associated with selectivity for favourable thermal and wind conditions during migratory flight. An additional important explanation for the interspecific differences was the habit of the sparrowhawks to combine migratory flight with hunting for prey, which makes it prone to fly at lower altitudes and use flapping flight to a much larger degree than common buzzards which do not forage during their migratory passage of the Falsterbo Peninsula [Current Zoo- logy 60(5): 670-679, 2014].

随着我国通用航空的发展,私人飞行员数量近年来从无到有并呈快速增长趋势.对于这一新的航空活动参与群体,为了在保证其飞行安全的同时保证公众安全,并促进其发展,本文研究其发展现状及目前政府监管上存在的问题,并提出监管对策建议.本文通过大量调研访谈得到目前我国私人飞行员发展现状,对比美国政府监管模式及我国道路交通安全管理模式,提出应修订相关法律规章相关内容及改进政府监管模式;鼓励行业协会的发展;加强政府对社会公众的航空安全教育与沟通.