中航工業(yè)西安飛行自動(dòng)控制研究所彭永濤
彭永濤在2015年畢業(yè)于航空研究院導(dǎo)航控制與指導(dǎo)專(zhuān)業(yè)博士學(xué)位，現(xiàn)任中航工業(yè)自控所副部長(zhǎng)，發(fā)表多篇學(xué)術(shù)論文，榮獲多項(xiàng)省部級(jí)成果獎(jiǎng)。
無(wú)人飛行器定義與分類(lèi)
小于500g的簡(jiǎn)稱(chēng)微消費(fèi)型，小于150kg的簡(jiǎn)稱(chēng)小型無(wú)人機(jī)，大于150kg的稱(chēng)為中型、大型無(wú)人機(jī)。
主要針對(duì)小型飛行器控制領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)研究進(jìn)行匯報(bào)。
無(wú)人機(jī)的自主定義，在操作人員的監(jiān)管下，能夠自動(dòng)或在程序規(guī)定的范圍內(nèi)自治地完成系統(tǒng)功能籃球一種或一系列能力，使得無(wú)人系統(tǒng)具有感知、智能、可靠和耐久工作的能力。
對(duì)無(wú)人機(jī)自主的認(rèn)識(shí)：不應(yīng)視自主為無(wú)人機(jī)的本質(zhì)特性，應(yīng)根據(jù)人-系統(tǒng)合作關(guān)系需求考慮其設(shè)計(jì)和使用；自主能夠使無(wú)人機(jī)成為人類(lèi)真正的協(xié)作者；通過(guò)魯棒試驗(yàn)和評(píng)估確立人類(lèi)對(duì)于無(wú)人機(jī)自主的信任。
無(wú)人機(jī)自主的作用：減輕人類(lèi)對(duì)無(wú)人機(jī)操縱的工作負(fù)擔(dān)；優(yōu)化人類(lèi)在系統(tǒng)中的作用；使人類(lèi)把注意力放在最需要做決策的事情上。放在民用上，對(duì)一些環(huán)境數(shù)據(jù)的分析；在軍用上，戰(zhàn)場(chǎng)情況分?jǐn)?shù)、情報(bào)。
達(dá)到的效果是：
提高效率
節(jié)約成本
更快決策
無(wú)人飛行器控制關(guān)鍵技術(shù)，首先對(duì)自主等級(jí)進(jìn)行大概分類(lèi)，從2000年左右，美國(guó)空海軍實(shí)驗(yàn)室最早把無(wú)人機(jī)的自主等級(jí)分為十級(jí)，從基礎(chǔ)的遙控到后面的全控。在國(guó)內(nèi)從軍民兩方也對(duì)自主等級(jí)分類(lèi)，包括如何定義，進(jìn)行了大量的研究。分為：人類(lèi)操縱、人類(lèi)授權(quán)、人類(lèi)監(jiān)管，最頂層的是全自主。
對(duì)于自主等級(jí)，把無(wú)人飛行器控制關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行梳理，在單機(jī)自動(dòng)里主要工作是創(chuàng)新方式，在傳統(tǒng)PAD基礎(chǔ)上做先進(jìn)的控制算法，在單機(jī)自主方面主要是自主感知、自主決策，在多機(jī)協(xié)同方面主要是面向多機(jī)協(xié)同與全控技術(shù)。
無(wú)人飛行器綜合控制
背景意義
我們面向新構(gòu)型無(wú)人飛行器，做創(chuàng)新控制方式和先進(jìn)控制算法，在創(chuàng)新控制方式里分為：基于創(chuàng)新效應(yīng)面的主動(dòng)氣流控制、推力矢量控制、射流飛行控制。最終目標(biāo)是驗(yàn)證新構(gòu)型與新型控制方式無(wú)人飛行器在飛行包線(xiàn)內(nèi)的氣動(dòng)特性。
研究現(xiàn)狀1
基于創(chuàng)新效應(yīng)面的主動(dòng)氣流控制，包括開(kāi)裂式阻力方向舵，嵌入式阻力方向舵與全動(dòng)翼尖，前體渦控制面。
研究現(xiàn)狀
推力矢量控制，包括：機(jī)械式推力矢量、保形推力矢量（激波射流推力矢量、喉道偏斜推力矢量，逆流推力矢量）。
研究現(xiàn)狀3
射流飛行控制，區(qū)別于傳統(tǒng)翼面的控制，采用的是一種主動(dòng)流控制技術(shù)，即在流動(dòng)環(huán)境中通過(guò)輔助能量直接注入合適的擾動(dòng)模式，與系統(tǒng)內(nèi)在模式相耦合達(dá)到控制目的。方式：推進(jìn)系統(tǒng)引出氣體；空氣壓縮機(jī)噴氣。應(yīng)用方面，英國(guó)惡魔無(wú)人機(jī)在2012年試飛成功，特征是無(wú)常規(guī)機(jī)械舵面，三軸均由射流控制，射流氣體源于發(fā)動(dòng)機(jī)引氣，在空中完成30分鐘試飛，整個(gè)過(guò)程平穩(wěn)順暢。
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