小型舰载无人机侧向自主着舰引导技术

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1、第45卷第1期2013年2月南京航空航天大学学报JournalofNanjingUniversityofAeronautics&Astronautics小型舰载无人机侧向自主着舰引导技术郑峰婴1龚华军2王新华2VoI．45NO．1Feb．2013(1．南京航空航天大学高新技术研究院，南京，210016；2．南京航空航天大学自动化学院，南京，210016)摘要：针对无人机着舰性能要求，以国外现役某小型舰裁元人机为倒，研究其倒向自主着舰引导技术。构建谊型舰裁无人机侧向自主着舰引导系统。给出侧向自主着舰引导算法，建立无人机动力学和运动学模型，设计侧向飞行控制系统，优化轨迹控制器

2、参数。最后搭建综合仿真平台，完成各模块的分析与测试，实现着舰性能的验证与评估。仿真中，加入舰尾漉扰动模型，且舰载无人机初始位置及初始速度方向任意。仿真结果表明，谊系统能很好地引导无人机自主着舰，着舰性能符合要求。关键词：舰载无人机；自主着舰；飞行控刺；轨迹引导中图分类号：V249．1文献标志码：A文章编号：1005—2615(2013)01-0082一06SmallCarrierUAVLateralAutonomousLandingSystemZhengFengying，GongHuajun，WangXinhua(1．AcademyofFrontier，NanjingUn

3、iversityofAeronanties&Astronautics，Naming。210016，China；2．CollegeofAutomationEngineering，NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics，Nanjing，210016，China)Abstract：Accordingtotherequestofcarrierlanding，anactiveservicesmallcarrierunmannedaerialve—hicte(UAV)isregardedasresearchobject，andthela

4、teralautonomouslandingsystemoftheaircraftisresearched．Theautonomouslandingalgorithmisproposed．Additionally，theUAV’Sdynamicsandki—nematicsmodelisestablished．Basedonthelinearmodel，lateralflightcontrolsystemisdesigned．Fi—nally，trajectorycontrolparametersareoptimized，andthesimulationsystemisc

5、onstructedforverif—yingandevaluatingtheperformanceoflanding．TheresultofthesimulationindicatesthatthesystemcanguidetheUAVsafelylandingwithanyselectedinitialpositionandvelocity．andthelandingper—formancesmeetthedesignrequirement．Keywords：carrierunmannedaerialvehicle(UAV)；autonomouslanding；fl

6、ightcontrol；trajectoryguiding小型化是舰载无人机的发展趋势，无人机的安全着舰技术一直备受关注。然而，由于舰载无人机在国外也是刚刚起步[1屯]，国内外在这一方面公开报道的研究成果较少。国内主要停留在用陆基无人机做模型进行设计和仿真口]，且在小型无人机着舰技术方面的研究几乎为空白。本文以国外现役某小型舰载无人机为模型，研究其侧向自主着舰引导技术。构建侧向自主着舰引导系统，给出自主着舰引导算法，建立该小型舰载无人机模型，设计侧向飞行控制系统，优化轨迹控制器导引参数，搭建综合仿真平台，完成侧向着舰性能分析。研究中假定无人机着舰回收方式为撞网回收，任意选

7、定无人机初始位置及初始速度方向。根据侧向自主着舰引导系统结构配置完成中各模块的分析和设计，通过仿真验证无人机侧向着舰性能。本文研究成果为我国舰载无人机研发提供理论支基金项目：南京航空航天大学基础科研基金(NS2012127，NZ2012006)资助项目。收稿日期：2012—02·21：修订日期：2012—03—26通信作者：郑峰要，女，助理研究员，1981年10月出生，E-mail：zhfy@nuaa．edu．ca。第1期郑峰婴，等：小型舰载无人机侧向自主着舰引导技术83撑和技术储备。1侧向自主着舰引导系统引导舰载无人机至指定