舰载机复飞决策及操纵策略分析

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1、承诺书本人郑重声明：所呈交的硕士学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：摘要舰载机能够克服恶劣的环境，顺利完成着舰任

2、务，保证着舰安全，是舰载机着舰研究中的关键技术。本文从舰载机智能复飞决策系统与复飞操纵策略两个方面对此关键技术进行了研究。首先，根据飞行力学与空气动力学的相关知识，本文建立了舰载机非线性模型，分析了舰载机在着舰时的稳定性、操纵性。基于对舰载机自然特性分析，设计了动力补偿系统控制系统,克服舰载机低速进场着舰时的轨迹不可控问题，并设计了着舰导引控制律，能够有效地导引舰载机按理想轨迹下滑着舰。其次，在舰载机着舰安全飞行区域研究中，依据舰载机在航母上的落点分布和越过航母时的舰尾净高，采取仿真手段反向逆推确定着舰过程屮安全飞行区域。

3、在经典复飞准则的基础上,定义舰载机安全复飞区域。在明确安全飞行区域与安全复飞区域基础上，依据二者相对位置关系，结合舰载机看舰实际，明确复飞区域，制定复飞流程，最终建立综合复飞决策系统。针对不同着舰情况对综合复飞决策系统进行数值仿真验证，实验结果表明该复飞决策系统能够及时准确地作出复飞决策，判断出舰载机是否进入复飞区，复飞是否安全等，从而提高舰载机着舰效率和着舰安全性。再次，提出迎角保持/军用推力联合操纵策略，分别设计了PID迎角控制器与模糊迎角控制器，即在复飞操纵中引入升降舵操纵，控制迎角不变。实验结杲表明这两种控制器都能

4、有效减小复飞区，并且在复飞过程中，能更快拉起舰载机，从而提高着舰效率与着舰安全性。最后，本文设计了SZ飞区优化操纵策略，即将升降舵操纵参数化，使得舰载机在复飞机动过程中，满足复飞距离最短，越过航母舰尾高度最高的性能指标，并限制迎角不超过失速迎角。实验结果表明，优化升降舵操纵对复飞性有较大改进，更能有效缩小复飞区，提高着舰安全。关键词：舰载机，自动着舰，复飞决策，复飞操纵ABSTRACTToconductthelandingtaskandensurethelandingsafety,thecarrier-basedaircr

5、aftmustovercomethetoughlandingcondition.Thisisthekeypointofcarrier-basedaircraftautolanding.Thispaperstudiesthiskeypointbasesonthelongitudinalintelligentwave-offdecisionandwave-offmanipulatestrategy.Firstly,accordingtotheknowledgeofflightdynamicsandaerodynamics,th

6、eearner-basedaircraftnonlinearmodelisbuilt,thestabilityandmanoeuvrabilityareanalysed.Basedontheanalysisofnatureaircraft,thispaperdesignsAutomaticPowerCompensationSystemtoimprovethepathcontrolcapabilityofaircraftandAutomaticCarrierLandingSystemtoguidetheaircraftalo

7、ngtheidealglidepath.Secondly,accordingtothedistributionoftouchdownpointsandhook-to-rampclearance,thesafeflightareaisdeterminedbysimulation.Withthethewave-offcriteria,thewave-offareaisdefined•Accordingtotherelativepositionrelationsbetweenthesafeflightareaandwave-of

8、farea,thewave-offdecisionsystemisestablishedbydefiningwave-offzoneandwave-offprocess.Thesimulationresultsofthissystemfordifferentlandingcaseindicatethat