国家自然科学基金(90916016)
- 作品数：9 被引量：76H指数：5
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- 相关机构：国防科学技术大学中国空气动力研究与发展中心国防科技大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金湖南省研究生创新基金国防科技大学优秀研究生创新基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术更多>>
- 太阳能飞行器设计域分析和总体设计方法被引量：6
- 2014年
- 根据太阳能飞行器单点设计过程的特点,总结出太阳能飞行器的控制方程组,即升重平衡、推阻平衡和能量平衡方程。针对能量平衡的特点,将其分成全天能量闭环和夜间能量闭环,并就上述两个能量闭环分析太阳能飞行器的翼载荷设计边界,研究了由两个能量闭环所形成的翼载荷设计域,探讨了影响翼载荷设计域的参数敏感程度。进一步,基于翼载荷可行设计域提出了一种太阳能飞行器总体设计方法,并通过算例论证了该方法的有效性。本文工作对太阳能飞行器的设计过程有指导意义。
- 朱雄峰郭正侯中喜高显忠张俊韬
- 关键词：高空长航时翼载荷
- 基于状态观测器的高超声速滑翔飞行器控制系统设计被引量：4
- 2011年
- 以再入滑翔飞行器为研究对象,基于状态观测器设计了高超声速滑翔飞行器控制系统.为了满足高超声速滑翔飞行器高精度、高稳定控制的要求,针对滑翔飞行过程中可能存在的测量误差等不确定性因素,在快慢回路假设的基础上,基于轨迹线性化方法分别设计了快慢回路状态观测器,分析表明,基于轨迹线性化状态观测器轨迹线性化控制器设计的控制闭环回路指数稳定.高超声速飞行条件下的仿真试验验证了该方法的有效性.状态观测器的引入改善了控制器的性能,降低了对做动器的要求.
- 陈小庆侯中喜刘建霞
- 关键词：滑翔飞行器状态观测器
- 基于多分辨率技术的滑翔飞行器轨迹优化算法被引量：10
- 2010年
- 针对滑翔飞行器轨迹优化展开研究。采用了考虑地球扁率和自转的动力学模型,大气模型采用较精确的大气模型。滑翔式飞行器轨迹优化具有强非线性和多约束等特点,为克服传统优化方法对初始值较敏感且难以处理航路点等状态约束,同时在精度和计算速度之间取得一定的平衡,提出采用基于网格自适应的多分辨率技术对滑翔飞行器轨迹进行优化,并对航路点约束提出了相应的处理策略。针对包含航路点、禁飞区和终端约束的典型工程问题展开了轨迹优化研究。仿真实验表明,一条行程12400 km的滑翔弹道优化耗时约200 s,验证了该算法的有效性,对工程实践具有一定的参考意义。
- 陈小庆侯中喜刘建霞
- 关键词：滑翔飞行器
- 高超声速滑翔飞行器表面加热特点研究被引量：1
- 2010年
- 高超声速滑翔飞行器具有高机动和远程快速到达能力,是高超声速技术应用的前沿领域。快速准确地预测飞行器表面受热变化特征,对高超声速滑翔飞行器热防护系统设计十分重要。以基于锥导乘波构型的高超声速滑翔飞行器和跳跃飞行弹道为研究对象,对其表面不同特征区域的加热开展了快速预测方法研究;采用选用方法分析驻点辐射平衡温度随飞行弹道的变化规律;在弹道特征位置上针对飞行器前缘及上、下表面的加热情况进行分析,获得高超声速滑翔飞行器受热的整体特征,可为分区域选择热防护措施提供参考。
- 刘建霞侯中喜陈小庆
- 关键词：高超声速飞行器
- 高超声速滑翔飞行器倾斜转弯分析及控制系统设计被引量：5
- 2012年
- 倾斜转弯技术是高超声速滑翔飞行器控制的一个重要发展方向。针对高超声速滑翔飞行器倾斜转弯技术开展研究。以平衡滑翔弹道为参考弹道,分析了转弯半径、下降高度、倾侧角等参数之间的关系,提出在设计高超声速滑翔飞行器制导控制指令时,应综合考虑不同高度速度下的控制能力约束。根据奇异摄动理论将动力学系统的受控状态变量分为快变量和慢变量两部分,运用轨迹线性化方法设计了控制系统。仿真结果表明,设计的控制器具有良好的控制性能,但随着高度的增加,控制指令应结合实际控制能力,以完成对飞行器的姿态控制。
- 陈小庆侯中喜刘建霞
- 关键词：高超声速滑翔飞行器倾斜转弯飞行控制系统
- 一种乘波构型边缘钝化方法的仿真与试验研究被引量：5
- 2014年
- 乘波构型被视为近空间高超声速飞行器的理想气动布局,但其在实施钝化修形后气动力性能损失严重,使得其实用价值受到影响。根据乘波构型的典型气动加热特征,提出了一种新的边缘钝化方法,并通过数值模拟和风洞试验相结合的研究手段对其进行了分析。结果表明:新提出的边缘钝化方法可使乘波构型在满足防热需求的同时,气动力性能得到改善;采用经过优化设计的钝化方法,钝边缘的乘波构型仍可作为近空间高超声速飞行的重要候选布局。
- 刘建霞尘军侯中喜张扣立马晓伟
- 关键词：乘波构型数值模拟风洞试验
- 低雷诺数翼型的气动外形优化设计被引量：15
- 2014年
- 对翼型参数化方法Parsec和Hicks-Henne型函数系列方法,进行了低雷诺数翼型的参数化描述研究。分析了低雷诺数翼型气动优化目标设置特点,确定改进的Hicks-Henne型函数作为翼型的参数化描述方法。从基于功率因子最大的角度出发,结合Kriging代理模型和遗传算法的运用,进行了低雷诺数翼型的气动外形正优化设计。引入传统高雷诺数翼型的多点优化方法,进行两组不同速度域、两种不同加权系数下的多点优化,优化速度域最大范围15m/s,并结合翼型的单点优化进行研究。结果表明:多点优化更适用于低雷诺数翼型的气动优化;如果某多点优化翼型功率因子均值提高29.54%、力矩系数方差降低27.79%,有利于飞行航时和稳定性提高;多点优化具有较好的工程应用价值。
- 陈学孔郭正易凡王瑞波刘光远李泓兴
- 关键词：型函数
- 高超声速滑翔飞行器气动性能的数值模拟研究被引量：3
- 2012年
- 由于具有高的升阻比,乘波构型被认为是高超声速滑翔飞行器的重点参考外形。考虑到高超声速条件下严重的气动加热问题,乘波构型的尖锐前缘需要进行钝化处理,其表面流动特征及气动性能也随之发生变化。基于参考弹道,本文分析了高超声速滑翔飞行器沿飞行轨迹的表面流场特征,并对其在典型飞行工况下的气动性能开展了数值模拟研究。结果表明:对于采用乘波布局设计的高超声速滑翔飞行器,其驻点流动存在三维效应,不能简单视为球头或圆柱绕流;钝化可以缓和严峻的受热形势,同时对其气动力性能造成影响:在2cm钝化半径条件下,其升阻比下降12.34%;高超声速滑翔飞行器的表面受热存在明显的分区特征,不同区域可采用不同的防热处理方法。
- 刘建霞侯中喜陈小庆高显忠
- 关键词：高超声速乘波构型气动力气动热
- 四元数卡尔曼滤波组合导航算法性能分析被引量：28
- 2013年
- 为分析四元数卡尔曼滤波组合导航算法在飞行器姿态估计中的性能,在建立四元数卡尔曼滤波观测方程、状态方程和方差计算模型的基础上,分别设计了陀螺/加速度计/磁强计组合导航仿真算例和陀螺/加速度计初始对准实验,比较了四元数卡尔曼滤波组合导航算法相较于传统扩展卡尔曼滤波组合导航算法在计算量、收敛性、收敛速度、收敛精度方面的性能.分析结果表明该滤波器无须扩展卡尔曼滤波器的线性化过程,计算量小,算法实现简单;收敛性和收敛速度均优于扩展卡尔曼滤波器.收敛精度较扩展卡尔曼滤波器高出约两个数量级,但收敛过程中存在一个比扩展卡尔曼滤波器精度低的时间区间.
- 高显忠侯中喜王波张俊韬
- 关键词：卡尔曼滤波四元数组合导航
