艦載機(jī)起飛控制與仿真技術(shù)研究.pdf

1、航母是現(xiàn)代海戰(zhàn)中強(qiáng)大的軍事單位，艦載機(jī)是航母的核心，艦載機(jī)的起飛技術(shù)的成熟程度直接關(guān)系到航母的戰(zhàn)斗性能?；S起飛和彈射起飛是最典型的兩種艦載機(jī)起飛方式，本文針對(duì)這兩種方式的特點(diǎn)，作了全面而深入的研究。
　　對(duì)滑躍起飛和彈射起飛的全過程分別建立了數(shù)學(xué)模型，從艦面滑跑和離艦上升兩個(gè)階段進(jìn)行了介紹。在艦面滑跑階段，對(duì)于滑躍起飛，重點(diǎn)研究了艦載機(jī)在水平甲板的運(yùn)動(dòng)模型和在彎曲斜甲板段的運(yùn)動(dòng)模型，并研究了斜甲板形狀的擬合方法；對(duì)于彈射起飛，除

2、了研究艦載機(jī)運(yùn)動(dòng)模型之外，還研究了蒸汽和電磁兩種彈射系統(tǒng)的建模方法。在上升段，利用飛機(jī)的六自由度模型，設(shè)計(jì)了基于姿態(tài)控制律的飛行控制系統(tǒng)。
　　在控制器設(shè)計(jì)與仿真分析的過程中，基于艦面滑跑階段的仿真結(jié)果，確定上升段的初始飛行狀態(tài)，對(duì)飛機(jī)非線性模型進(jìn)行配平線性化。根據(jù)滑躍起飛和彈射起飛的不同控制特點(diǎn)，對(duì)滑躍起飛設(shè)計(jì)了帶有迎角反饋的姿態(tài)控制系統(tǒng)，并帶回非線性模型進(jìn)行了控制效果驗(yàn)證；對(duì)彈射起飛，特別選取了不利的初始飛行狀態(tài)，進(jìn)行了控制律

3、效果的仿真驗(yàn)證，并通過在線性化模型中加入陣風(fēng)擾動(dòng)，檢驗(yàn)了所設(shè)計(jì)控制律的抗干擾能力。仿真結(jié)果表明，在合適的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)之下，滑躍起飛和彈射起飛均能在離艦上升階段保持安全穩(wěn)定的飛行。
　　本文還結(jié)合Matlab和Flightgear軟件對(duì)艦載機(jī)彈射起飛的過程設(shè)計(jì)了三維視景仿真，通過對(duì)艦載機(jī)三維模型的重構(gòu)、Matlab接口程序的設(shè)計(jì)以及Flightgear源代碼的分析，成功實(shí)現(xiàn)了彈射起飛過程的視景仿真。在視景仿真程序的設(shè)計(jì)過程中，體現(xiàn)