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中国科协跨域智能飞行器未来发展趋势青托沙龙在京召开（图）
跨域智能飞行器 未来发展趋势 沙龙
2020/12/1
2021年1月28日，由中国科学技术协会主办，中国兵工学会和北京理工大学联合承办的“中国科协跨域智能飞行器未来发展趋势青托沙龙”在北京召开。中国兵工学会副秘书长安玉德，中国航空学会副秘书长、组织工作/会员服务/科技人才部部长周竞赛,中国兵工学会学会工作部主任孙岩，北京理工大学宇航学院党委书记、常务副院长龙腾出席了会议。中国科协青托对象、北京理工大学宇航学院孟军辉副研究员、宋韬副研究员和何绍溟副教授...
基于超声导波的飞行器密封质量检测方法
飞行器 口盖密封状态 超声导波 压电陶瓷晶片传感器
2020/5/14
结构中超声导波的传播特性受其几何与物理性质影响，不完美接触界面的预紧力和接触面阻尼将影响导波到达时间与能量等信号特征。为了检测飞行器密封质量，提出一种基于超声导波信号特征的密封质量检测方法，该方法可以定位密封缺陷位置并区分密封缺陷类型。从理论角度分析不完美接触界面上导波的传播机理与信号特征影响因素，基于信号到达时间与能量两种特征的离群值提出两种衡量密封质量的评价因子。试验结果验证了密封质量检测方法...
本研究针对鸟类飞行过程中翅膀拍动规律，建立了三维扑翼非对称运动气动分析模型，通过控制机翼上下拍动时间在整个扑动周期内的时间占比，实现机翼的快扑慢回动作。采用动态混合网格技术与非定常数值计算方法，求解NS方程，分析机翼在不同拍动周期占比时机翼的气动力及力矩的变化情况。仿真结果表明，扑翼产生的升力随下拍速度的增大而增加，通过调整机翼上拍与下拍的时间，可以提高扑翼飞行过程中的升力，使扑翼飞行过程中具备...
基于深度卷积神经网络的多飞行器构型保持研究
深度卷积神经网络 多飞行器协同 构型保持 智能-校正
2020/3/7
基于深度卷积神经网络设计了“智能-校正”算法以快速生成制导指令；深度学习模型是由卷积层、全连接层、批量归一化层和残差网络（ResNet）组合成的一个19层深度神经网络，飞行器状态变量转化为类似于图像像素矩阵的二维矩阵，通过sgd优化和权重衰减正则项将神经网络的训练误差降低至约0.025°；之后针对飞行器运动存在制导指令泛化误差累积的问题又设计了校正环节；最后经多组仿真证明了“智能-校正”算法兼顾了...
为了研究扑翼飞行器柔性翅的气动特性，参照典型鸽子翅翼的参数特征，构建刚性翅与两类柔性翅模型。借助Workbench平台，采用流固耦合技术，对扑翅过程中的流场状态进行数值计算，得到了来流为11 m/s，攻角为8°条件下翅翼扑动中的升力、阻力变化特点。通过对不同翅翼升阻力特性进行对比，发现了扑翼柔性翅的波动时域特征，并进一步对波动时域的成因进行了分析。使用高速摄影对鸽子的扑动过程进行实验研究，将实验结...
针对鸭式布局炮射超声速飞行器飞行试验的发射、巡航过程中出现的翼、舵损坏严重的问题，对全模型飞行试验状态下的空间流场进行数值模拟并对损坏部件局部流场结构进行分析，数值模拟的结果表明：当来流Mach数Ma=5时，在三种海拔高度下，小攻角状态弹体头部产生的强激波是鸭翼损坏的直接因素，助推器前缘位置激波是尾舵损坏的直接因素，控制面结构前后巨大的静压差导致了舵机结构的破坏。通过对试验攻角工况下弹体局...
舰载飞行器打击水面舰艇编队队形识别和目标选择方法
舰艇编队 Hough变换法 K-均值聚类算法 价值工程法
2019/11/2
为利用舰载飞行器打击水面舰艇编队时如何准确识别编队队形，合理选择攻击目标，采用Hough变换法，将图像空间目标转换为参数空间目标，通过获取正弦曲线两两之间的交点进行交点聚类提取峰值；再用K-均值聚类算法聚类上一步中得到的所有交点，提取积累矩阵中的峰值；最后通过队形特征点与特征模板匹配，确定队形的类型；通过价值工程法对目标进行排序，为指挥员选择打击目标提供依据和参考。算例分析表明，该队形识别目标...
针对高超声速飞行器跳跃滑翔过程中预警系统资源分配问题，提出了一种基于隐马尔可夫模型的预警资源分配方法。首先分析高超声速飞行器跳跃滑翔的运动特性，建立了目标运动状态的马尔可夫状态转移模型；然后将马尔可夫模型应用到资源分配中，提出了基于隐马尔可夫模型的资源分配方法；在资源分配过程中，基于信息熵的概念，将单位资源消耗产生的信息增益作为资源分配的目标函数。最后通过仿真分析，验证所提分配方法的有效性和可行性...
建立了“拍动+内折叠+外折叠+扭转”的三段式扑翼模型，运用流体仿真软件XFlow进行低雷诺数下的气动仿真，获得了折叠角个数，外折叠角折叠位置、内外折叠角幅值、机身迎角等因素对扑翼飞行器气动特性的影响。研究发现内折叠角是升力和推力改变的主要因素，而外折叠角对升力有小幅增益，对推力几乎无影响。为扑翼飞行器的进一步研究提供理论支持。
以导弹天线罩回转体结构为研究对象，采用有限元分析方法，在迎风面峰值热环境850 ℃、最大均布载荷0.3 MPa的极端工况下，分别求得回转体结构的温度场、静力场和热力耦合场下的变形与应力分布；同时求得该结构在不发生破坏情况下的最大安全载荷。结果表明：在温度场下回转体结构表面沿径向具有较大温度梯度，回转体结构的最大应力出现在回转体结构与内部连接环轴向交界的环向位置处；温度载荷是影响回转体结构应力应变的...
建立了包含鸟类尾翼扑动和滚转的动力学模型，引入柔性变形度并给出气动特性的计算方法，分析了形状、角度和材料3个主要因素对尾翼动力学性能的影响规律，结合XFlow仿真结果进行分析。结果显示，扇形和燕尾形有更大的俯仰力矩和偏航力矩；尾翼所受力和力矩随张开角度增大而增大，随柔性变形度增大而减小；张开角度和柔性变形度的变化对燕尾形尾翼的影响大于对扇形尾翼的影响；XFlow仿真结果与模型计算结果的变化规律一致...
为获得两级高速飞行器前级动态分离速度计算模型，对静态分离速度计算公式加入修正因子进行修正，并基于量纲分析建立了包含初始飞行速度、攻角和平均膛压的修正因子函数方法。为获取修正因子的函数表达式，采用计算流体力学软件CFDFASTRAN，基于嵌套网格技术针对两级高速飞行器的动态分离过程进行了仿真分析，得到了典型工况下分离结束时刻前级动态分离速度。在仿真结果基础上，经过数据拟合得到了前级动态分离速度计算...
针对高超声速滑翔飞行器再入过程中面临的多禁飞区约束问题，提出了一种基于三触角预测方法的侧滑角瞬变规避机动制导策略。该机动制导策略通过最大转弯轨迹计算飞行器的航向角约束，预测时只发出三条“触角”预测线，根据航向角与禁飞区等约束终止预测并计算预测终止的优先级，然后引入侧滑角延时计数开关后选择侧滑角，规避禁飞区到达终点。基于三触角预测方法的侧滑角瞬变策略完成了纵横向制导策略的设计，降低了机动制导中侧滑角...
提出了一种针对动力学模型运动和几何参数的全局灵敏度分析方法。运用叶素法建立微型扑翼飞行器悬停状态的非线性动力学模型，通过挑选因子和定性分析来确定动力学模型中的主要参数，利用Sobol全局灵敏度分析方法对运动参数和几何参数进行灵敏度分析。结果显示，在参数取值范围内，运动参数中的全局灵敏度大小为：扑动频率>扑动角>攻角；几何参数中的全局灵敏度大小为：展弦比>一阶半径距。通过对动力学模型几何参数排的气动...