无人机助降系统研究

《无人机助降系统研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、无人机助降系统研究(-)无人机研究热潮分析无人机是一种由动力驱动、机上无人驾驶、可重复使用的航空器的简称，英文常用UnmannedAerialVehicle缩写为UAV□无人机的历史可以追溯到1917年，此后，无人机经过了无人靶机、预编程序控制无人侦察机、指令遥控无人侦察机和复合控制多用途无人机的发展过程。到20世纪80年代，无人机在几次局部战争中发挥了重要,由此形成了新的研究热潮。表1.1历次参战的无人机机型历次战争名称参战的无人机机型越南战争AQM・34“火蜂”、QH-50第四次中东战争BQM-74C“石鸡”多用途无人机贝卡谷地空战“猛犬”1991年海湾战争“先锋”、“敢死蜂”、

2、“指针”，MART,CL-289等1995年科索沃战争“捕食者”、“猎人”、“先锋”、“红隼”、CL-289、“不死鸟”等俄罗斯车臣反恐战争“蜜蜂”一lT、0-2432001年阿富汗战争“捕食者”、“猎人”、“全球鹰”等2003年伊拉克战争“捕食者”等十儿种无人机当前美、以反恐行动“捕食者”、“猎人”、“搜索者•”表1.2丿力次参战的无人机完成的主要作战功能历次战争名称主要作战功能侦察欺骗干扰监视中继对地攻击越南战争寸第四次中东战争贝卡谷地空战7771991年海湾战争771995年科索沃战争V77俄罗斯车臣反恐战争V2001年阿富汗战争寸772003年伊拉克战争寸7当前美、以反恐行

3、动77无人机热是新技术革命与新军事变革两股大潮交汇的结果，它是信息时代的弄潮儿。新技术革命为无人机发展提供了技术条件。新的传感器和武器载荷更小、更轻、功能更强，每单位重量可以产生足以用于实战的作战效能。传统上数据链是无人系统的致命弱点，而新的数据链能够提供高带宽的连通性，为飞行器的指挥与控制、载荷的指挥与控制，以及实时数据传输提供了可靠保障。微处理技术的进步、软件开发、先进的惯性导航及全球定位系统，使自主飞行能力和传感器数据的机载处理能力更加强大。复合材料及改进的动力装逍使机休更轻、更小，隐身性能更好，同时也大大提高了燃油效率，使其续航能力超过人休的耐受极限。无人机系统以其机动灵活

4、、持久飞行、易于维护和“零伤亡"等特点几乎渗透到战场空间的各个领域。与有人机比，无人机有五大优势:一是可长时间执行空中任务；二是可替代有人驾驶飞机进入核/生/化等污染环境执行任务；三是不存在飞行员伤亡，政治和军事风险较小;四是由于不考虑人的因素，可承受更人的载荷，飞机的隐身和机动性上可实现质的飞跃；五是全寿命费用低、作战效费比高。与卫星相比,无人机具有时效性、针对性和灵活性强等优势。由于无人机系统的突岀特点，无人机在未来战争中的意义与日俱增。图i中国无人机航拍钓鱼岛（二）无人机助降系统的意义无人机回收系统负责无人机的着陆回收，它包括回收装置（如滑行跑道，网状回收装置，杆状回收装置等形

5、式）和助降系统。助降系统用于帮助无人机“知道”回收装置的位置，精确控制口身的姿态和轨迹，完成安全着陆的任务。在助降系统的发展过程中，交织着机载定位系统和计算机视觉这两条主线。在上世纪九十年代前期，GPS系统处于尚处于未全面建成阶段。这一阶段，GPS的覆盖能力和定位精度有限，人们较多的研究计算机视觉在无人机冋收系统中应用，但该研究受制于当时处理器的能力。随着美国政府于1994年全面建成GPS系统，军用GPS（P码）的定位系统的精度小于1米，利用DGPS技术可以实现厘米级的精确定位。这一阶段主要以GPS引导无人机回收，国际上对以计算机视觉引导无人机回收的研究渐渐降温。图2美军利用GPS冋

6、收无人机图3美军撞绳回收细节目前，无人机主要依靠惯性导航系统(InertialNavigationSystem,INS)和全球定位系统(GlobalPositionSystem,GPS)进行导航，然而，导航过程中惯性器件具有累积误差，对初始值过于敏感，而GPS并不是总是可获取的，并且即使是可以获取，其精度（美国军方仅开放民用级的C/A码，只能达到6~8米的定位精度）满足不了无人机回收需要的分米级的定位精度。为了打破西方国家对GPS的垄断，我国大力开展北斗系统的研发工作。但目前北斗系统仍处于建设过程中，其覆盖范围有限，为东经约70°-140°,北纬5°-55°,其精度目前仅为20米左右

7、，尚无法满足回收系统的精度要求。此外，北斗导航系统是主动式双向测距二维导航：地面中心控制系统解算，供用户三维定位数据。北斗的这种工作原理带来两个方面的问题，一是用户定位的同时失去了无线电隐蔽性，另一方面由于设备必须包含发射机，因此在体积、重量上、价格和功耗方面处于不利的地位。无人机助降系统，特别是在甲板短小的船只上安置简易的撞绳等回收系统，对于维护国家海洋主权，在有争议区域实施空中侦查、监视、乃至对非法入侵的他国船只实施电子干扰、警告和空中打击等任务，已经