对高超声速飞行器的嵌入式大气数据传感系统的算法研究

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嵌入式大气数据传感技术研究

嵌入式大气数据传感技术研究

角 、 侧滑角和马赫数的函数 ε=f(Ma∞ , αe, βe)。
入射角 θi可表示为 :
cosθi =cosαecosβecosλi +sinβesinφisinλi +
sinαecosβecosφisinλi
(2)
式中 , αe为有效攻角 , βe为有效侧滑角 , φi为 i点测
压孔的圆周角 , λi为 i点测压孔的张角 。对于每一
出攻角 , 侧滑角 , 动静压和马赫数 。
由于 FADS技术中的压力感受装置是内嵌于飞
行器内与飞 行器表面平 齐 , 因此不 会影响气 动外
飞航导弹 2010年第 8期
传感技术
形 , 适用于大马赫数 、 大迎角的飞行状态 , 还便于 隐形 ;同时 , 由于 FADS系统的压力传感器一般置 于飞行器仓内 , 这使其更能适应高超声速恶劣的飞 行环境 ;另外 , FADS系统在硬件和软件上的冗余 容错能力使其在可靠性 、 稳定性 、 精度和适应范围 上都具有优势 。因此 , FADS技术代表了大气数据 传感技术未来的发展方向 , 必将在未来各类新型飞 行器中得到更为广泛的应用 。
嵌入式大气数据传感技术 (FlushAirDataSensing, FADS)是利用飞行状态与飞行器表面压力分布 之间的相关关系进行大气数据测量的 , 它依靠嵌入 在飞行器表面 (前端或机翼 )的压力传感器阵列来 测量飞行器表面的压力分布 , 并由此压力分布间接 获得飞行大气参数 。图 3所示的球形头部 6测压点 模型是 FADS系统原理性布局图 。
2004 年 由 EADS和 Nord-Micro公 司 开 发 的 FADS安装在 X-31上进行着这种能替代现役战斗机上使用的传 统空速管和风标传感器系统的新装置已可以批量生

嵌入式系统在航空航天中的应用研究

嵌入式系统在航空航天中的应用研究

嵌入式系统在航空航天中的应用研究一、引言嵌入式系统是指在一个独立的计算系统中集成了计算机硬件和软件,并被嵌入到更大系统的设计中。

它可以执行从简单的控制任务到复杂的数据处理和通信任务,因此被广泛应用于不同领域。

其中,在航空航天领域,嵌入式系统的应用尤为重要。

本文将围绕着嵌入式系统在航空航天中的应用进行探讨。

二、嵌入式系统概述嵌入式系统是一种特殊的计算机系统,主要作用是控制物理进程,并在系统内执行特定的功能,例如控制器、机器人、医疗设备等。

与计算机不同,嵌入式系统接受外部输入并对其作出响应,其电路很小,计算能力有限,但却能够执行各种使命。

在嵌入式系统中,硬件和软件都是紧密集成的,而且其设计方案要遵循可靠性、实时性、安全性等要求。

三、嵌入式系统在航空航天中的应用1.航空自动控制系统航空自动控制系统是嵌入式系统在航空领域中的重要应用。

飞机需要在巨大的重力、气流和风切变中稳定地飞行,并精确地实现目标位置的控制。

这个过程对于航空飞行员来说需要良好的经验和技巧,因此,现代的航空自动控制系统就派上了用场。

在飞行过程中,通过嵌入式计算机对飞机进行实时控制,包括飞行高度、飞行角度、速度等。

此外,嵌入式系统还能够监视陀螺仪、大气压力计、罗盘等仪器,并及时调整控制参数,确保飞机的稳定性和安全。

2.卫星控制系统在卫星的运行和通讯过程中,嵌入式系统也起到了关键作用。

卫星通常携带丰富的传感器和通信设备,为地球上的观察者提供有用的信息。

为了保持卫星的稳定性和准确性,卫星需要高度的自动控制。

卫星控制系统通过使用嵌入式计算机来优化控制算法,并及时处理卫星的位置和姿态等数据。

此外,嵌入式控制系统还能够自动化地进行能源管理、电路保护和故障检测等工作,以保证卫星的稳定和安全性。

3.航天器控制系统嵌入式系统在航天器的设计和控制中也扮演着重要角色,因为航天器运行的环境和条件非常苛刻。

在太空中受到的温度、空气和辐射等的影响都会极大地影响航天器的运行情况和性能。

近空间高超声速飞行器控制的几个科学问题研究_孙长银

近空间高超声速飞行器控制的几个科学问题研究_孙长银

第39卷第11期自动化学报Vol.39,No.11 2013年11月ACTA AUTOMATICA SINICA November,2013近空间高超声速飞行器控制的几个科学问题研究孙长银1,2穆朝絮3余瑶2摘要近空间高超声速飞行器的特点给其建模和控制带来了新的问题.本文首先分析高超声速飞行器的特点,进一步给出大包络飞行的统一模型.其次,总结了高超声速飞行器巡航控制、再入姿态控制研究的现状,强调了弹性、非最小相位、再入制导控制一体化设计等问题.最后,结合高超声速飞行器的发展,阐述了高超声速目标的拦截问题,提供未来可供研究的方向.关键词高超声速飞行器,特性分析,巡航控制,再入控制,拦截引用格式孙长银,穆朝絮,余瑶.近空间高超声速飞行器控制的几个科学问题研究.自动化学报,2013,39(11):1901−1913 DOI10.3724/SP.J.1004.2013.01901Some Control Problems for Near Space Hypersonic VehiclesSUN Chang-Yin1,2MU Chao-Xu3YU Yao2Abstract The characteristics of near space hypersonic vehicles have brought about new difficulty in modeling and control.Firstly,this paper analyzes some characteristics of hypersonic vehicles,and then puts forward the unified model in the large envelopeflight.Secondly,an overview of current control studies on the cruising phase and the reentry phase is presented,where the problems offlexibility,non-minimum phase,integrated design of reentry guidance and control are emphasized.Finally,with the development of hypersonic vehicles,the interception issue of hypersonic targets is discussed, which provides the potentiality for future research.Key words Hypersonic vehicles,characterization,cruising control,reentry control,interceptingCitation Sun Chang-Yin,Mu Chao-Xu,Yu Yao.Some control problems for near space hypersonic vehicles.Acta Automatica Sinica,2013,39(11):1901−1913“近空间”是指高于普通航空器飞行空间,而低于轨道飞行器运行空间,距地面20km∼100km之间的区域.近空间高超声速飞行器是航空与航天紧密联系的产物.20世纪50年代提出的超燃冲压发动机为高超声速飞行器提供了可靠的动力方式,这种近空间高超声速飞行器被称为“吸气式高超声速飞行器”.近期高超声速飞行器发展目标为高超声速巡航导弹和高超声速飞机,主要执行大气层内的巡航任务,远期发展目标为跨大气层飞行执行入轨任务的空天飞机.近空间高超声速飞行器有巨大的军事和民用前景,在情报收集、侦查监视、通讯保障等方面都具有收稿日期2013-07-10录用日期2013-07-15Manuscript received July10,2013;accepted July15,2013国家自然科学基金(61125306,61304018),国家自然科学基金重大研究计划(91016004)资助Supported by National Natural Science Foundation of China(61125306,61304018)and Major Research Program of National Natural Science Foundation(91016004)庆祝《自动化学报》创刊50周年专刊约稿Invited Articles for the Special Issue for the50th Anniversary of Acta Automatica Sinica1.东南大学自动化学院南京2100962.北京科技大学自动化学院北京1000833.天津大学电气与自动化工程学院天津3000721.School of Automation,Southeast University,Nanjing2100962.School of Automation and Electrical Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing1000833.Depart-ment of Electrical Engineering and Automation,Tianjin Univer-sity,Tianjin300072独特的优势.二十世纪九十年代以来,美国、日本、俄罗斯、法国、德国、印度和澳大利亚等国陆续取得了高超声速飞行技术上的重大突破和重要进展,特别是美国已进入工程样机研制阶段.目前,我国也正在实施高超声速飞行器科技专项工程.近空间高超声速飞行器的关键技术包括推进技术、总体技术、材料技术、导航制导与控制技术、试验验证技术等,是多项前沿技术的高度综合[1].高超声速飞行器是一个高动态、强耦合、快时变、不确定、带约束的多变量非线性系统.复杂的动力学特性,未知的飞行环境和严格的控制要求导致飞行器控制系统既要有灵活的操纵性,又要有必要的鲁棒性与适应性,这对控制理论与方法提出了极高的要求[2].飞行控制是高超声速飞行技术的核心问题之一,本文对近空间高超声速飞行器巡航和再入飞行控制中的若干问题进行综述,总结之前的研究成果,为后续研究提供依据和参考.1近空间高超声速飞行器特性及模型分析1.1近空间高超声速飞行器特性分析为了实现高超声速飞行,近空间高超声速飞行器需要跨越亚音速、跨音速、超音速三个阶段.近空间特有的空间特征使得高超声速飞行器动态更加复杂.总的说来,近空间高超声速飞行器具有下列特1902自动化学报39卷点:强非线性.近空间高超声速飞行器跨越平流层、中间层和部分热层,这一区域空气压力和大气密度的变化范围大,环境温度变化复杂,使得飞行器的特性随飞行高度、速度变化呈现出强烈的非线性特性.强耦合.高超声速巡航飞行器主要存在着各种气推耦合[3].由于在结构设计时,采用机身、发动机以及控制执行机构的一体化设计,这使得推进系统与飞行器气动之间存在强耦合.气动参数会影响推进系统,推力和进气道的压力又受到俯仰控制舵面的影响.前体进气道的压缩气流将产生升力和抬头力矩,而后体的喷管气流也将会产生升力和低头力矩.当飞行器的前后体气流压力在横侧向的作用力不一致时,还将会有滚转力矩扰动和偏航力矩扰动出现.耦合导致了高超声速飞行器模型的非线性程度更高.高超声速再入飞行器依靠气动力控制实现远距离机动飞行,由于动力系统关闭,主要存在着轨迹和姿态耦合问题.模型不确定性和干扰.高超声速飞行器在大气层内飞行时,高超声速气流引起局部流场中激波与边界层的干扰,会导致飞行器表面的热流率及局部压力的变化,而直接影响飞行器的气动力特性.在高超声速条件下,飞行器表面烧蚀不可避免的引起机体气动外形变化,而造成控制系统的结构失真[4−5].高超声速飞行器大的飞行包络使得控制模型参数容易受到高低空的气动力特性差异的影响,而大气特性的测量和气动特性的估算都是困难的.因此,高超声速飞行器模型具有不确定性,模型参数也是高动态变化的.高超声速飞行器的飞行状态容易受到许多随机干扰的影响.对典型的高超声速飞行器布局而言,长周期模态是欠阻尼的,短周期模态是不稳定的,其静态稳定边界随着马赫数的增加降低,并且呈现非最小相位特征,使得飞行器在高超声速飞行时易受到随机干扰的影响.约束和时变.高超声速飞行器大攻角的舵效耦合必然使得飞行器在高速巡航过程中存在攻角、额定角速度、飞行器姿态等方面的约束.在再入过程中,往往产生很大的热流密度、过载和动压,所以在制导控制系统设计中,要把热流密度、过载和动压所决定的飞行走廊约束考虑进去[6].此外,高超声速飞行器具有明显的时变特性.时变因素包括燃料消耗引起的高超声速飞行器质量变化,时变的非线性气动特性和气热特性等.例如,某些气动参数是飞行高度和马赫数的非线性函数,而飞行高度和马赫数又是随时间大范围变化的[7−8].空气舵舵效与速度高度相关,例如,在5马赫的速度下,飞行器在10000m高空的舵效相对100m时下降了1/3以上,随着飞行时间的变化,空气舵可能难以提供足够的控制力矩来满足操纵要求[4].空气舵的舵回路响应时间长,导致制导回路延时比较长.因此,如果在分析时能够将时变因素考虑进去,将会提高系统模型的准确性和控制性能.1.2近空间高超声速飞行器模型研究由于高超声速飞行器自身动力学特性复杂及缺少建模所需的实验数据,在已有的研究成果中,多集中于高超声速飞行器纵向运动模型的研究.早期的研究工作有美国NASA兰利研究中心在1990年给出的一种带翼锥形体构型的高超声速飞行器模型[9].该模型公布了大多数的风洞试验气动数据,目前已成为各国学者进行飞行控制系统设计的主要模型.许多学者对锥形体构型的飞行器建模进行了大量创新性的研究工作.Heller等[10]给出了锥形体构型高超声速飞行器的解析数学模型,奠定了后续工作的基础.文献[11−16]在带翼锥形体高超飞行器建模方面也做了许多深入的探索工作.1994年,美国亚利桑那州立大学学者Chavez等给出了全面的一体化解析式空气动力学/推进系统分析方法[17].美国空军实验室学者Bolender等对此方法做了详细的改进和扩展[8],提出了一种包含弹性运动方程的纵向动力学模型.Williams等[18]在2006年进一步分析了吸气式高超声速飞行器的弹性模态,考虑了飞行器在飞行过程中质量以及结构的温度变化对弹性模态的影响.2007年,Parker等[19]忽略了该模型中的某些弱耦合和慢时变动态特性,利用曲线拟合的方法得到了飞行器的力和力矩方程,从而推出了一种面向控制的吸气式高超声速飞行器模型.近年来,国内部分学者也做了许多关于近空间高超声速飞行器建模的工作,Yao等[20]给出了具有发动机安全边界的吸气式高超声速飞行器模型,深入分析了飞行器内部各种耦合作用.文献[21−23]详细推导了一类锥形体构型的高超声速飞行器六自由度十二状态的数学模型,在不考虑地球曲率和自转的条件下,设计反作用控制系统(Reaction control system, RCS)配合舵面共同完成飞行器的姿态控制,绘制了不同飞行阶段气动参数随攻角、马赫数的变化曲线.给出的近空间飞行器的大包络运动控制模型如下:˙x=V cosγcosχ(1)˙y=V cosγsinχ(2)˙z=−V sinγ=−˙H(3)˙V=1M(−D+Y sinβ−Mg sinγ+T x cosβ×cosα+T y sinβ+T z cosβsinα)(4)11期孙长银等:近空间高超声速飞行器控制的几个科学问题研究1903˙χ=1MV cosγ[L sinµ+Y cosµcosβ+T x(sinµ×sinα−cosµsinβcosα)+T y cosµcosβ−T z(sinµcosα+cosµsinβsinα)](5)˙γ=1MV[L cosµ−Y sinµcosβ−Mg cosγ+T x(cosµsinα+sinµsinβcosα)−T z(cosµ×cosα−sinµsinβsinα)−T y sinµcosβ](6)˙α=q−tanβ(p cosα+r sinα)+1MV cosβ×(−L+Mg cosγcosµ−T x sinα+T z cosα)(7)˙β=1MV(Y cosβ+Mg cosγsinµ−T x sinβcosα+T y cosβ−T z sinβsinα)+p sinα−r cosα(8)˙µ=secβ(p cosα+r sinα)+1MV[L tanγsinµ+L tanβ−Mg cosγcosµtanβ+(T x sinα−T z cosα)(tanγsinµ+tanβ)−(T x cosα+T z sinα)tanγcosµsinβ+(Y+T y)tanγcosµcosβ](9)˙p=I pqr qr+˙I ppp+1I xx(l A+l T)(10)˙q=I qpr pr+˙I qqq+1I yy(m A+m T)(11)˙r=I rpq pq+˙I rrr+1I zz(n A+n T)(12)其中,I pqr =−I zz−I yyI xx,˙I pp=−˙I xxI xx,I qpr=−I xx−I zzI yy,˙I q q =−˙I yyI yy,I rpq=−I yy−I xxI zz,˙I rr=−˙I zzI zz.x、y、z是对地位置矢量,V、H表示飞行器的速度和高度,χ、γ、α、β、µ表示航迹方位角、航迹倾斜角、攻角、侧滑角和滚转角,p、q、r分别是滚转、俯仰、偏航角速度,l A、m A、n A和l T、m T、n T分别是气动力矩和滚转力矩、俯仰力矩、偏航力矩,方程(1)∼(12)确定了12个状态x、y、z、V、χ、γ、α、β、µ、p、q、r6个自由度的非线性方程组,也表明了12个状态变量与气动舵面提供的气动力矩l A、m A、n A以及控制系统提供的力矩l T、m T、n T之间复杂的非线性函数关系.T x、T y、T z表示在机体x b、y b、z b方向上的推力.考虑高超声速飞行器巡航控制问题时,主要考虑飞行器纵向动态.系统的速度V、攻角α、高度H、航迹倾斜角γ、俯仰角速度q等状态,控制量主要为升降舵面和油门开度.侧滑角β=0,滚转角µ=0,航迹方位角χ=0,侧力Y=0,上述状态方程可以被简化为˙V=T x cosα+T z sinα−DM−g sinγ(13)˙γ=L+T x sinα−T z cosαMV−g cosγV(14)˙H=V sinγ(15)˙α=q−˙γ(16)˙q=(I zz−I xx)pr−˙I yy q+m A+m TI yy(17)该模型类似于美国NASA兰利研究中心开发的锥形体构型的高超声速飞行器模型.在更改假设的条件下,六自由度模型可以转换为锥形体高超声速飞行器模型.高超声速飞行器无动力再入飞行时,主要考虑姿态角和姿态角速率,控制量主要包括气动舵面提供的控制量和RCS提供的控制量.采用的状态量为攻角α、侧滑角β、滚转角µ、以及角速度p、q、r.再入控制设计的目标是根据期望的制导指令Ωc给出合适的舵面偏角指令和反作用推力调制指令,使得姿态角Ω可以快速准确的跟踪指令Ωc.这里的飞行控制设计实际上包含两个过程:姿态控制与控制分配.姿态控制的目的是由Ωc得到控制力矩;控制分配的目的是将控制力矩分配到舵面偏角指令和反作用控制系统推力指令.参考文献[24−25],无动力再入高超声速飞行器模型可由6自由度12状态方程(7)∼(12)表示,方程(1)∼(6)在再入轨迹制导时使用.再入飞行状态变量在时间尺度上具有明显差异,利用奇异摄动理论,将飞行器的状态分为快慢不同的两组变量,ω=(p,q,r)T是角速度矢量,为系统快状态变量,Ω=(α,β,µ)T是由角速度矢量一次积分形成的,为系统慢状态变量,然后可以对高超声速飞行器的再入姿态控制分为快、慢的回路各自设计控制系统.2近空间高超声速飞行器巡航控制2.1线性控制方法高超声速飞行器巡航控制问题主要基于纵向模型展开.起初,主要对近空间飞行器的线性模型进行控制系统的设计,基本方法是利用有效的数学工具,对高超声速飞行器非线性模型进行线性化,然后针对得到的线性化模型设计飞行控制器.文献[10]对高超声速飞行器纵向动态的配平点线性化模型,提出了基于输出反馈的鲁棒控制器,使得闭环系统1904自动化学报39卷在模型不确定和变飞行条件情况下,只用部分状态信息,仍能够实现速度和高度跟踪控制.Marrison 等[26]对含有28个不确定参数的高超声速飞行器纵向动态模型,提出了线性二次型随机鲁棒控制律,达到了比较理想的控制效果.Naidu等[27]针对高超声速飞行器纵向动态的线性化模型,提出了基于H2和H∞优化控制的解决方案.国内学者Gao等[28]利用LMI(Linear matrix inequality)技术,针对配平巡航条件下的线性化纵向模型,给出了一种保性能的线性控制律设计方法.文献[29−30]根据高超声速飞行器纵向运动方程在配平点的线性化模型,分别利用µ分析和L1自适应控制方法设计高超声速飞行器鲁棒控制系统.文献[31]给出了1996年日本试飞的Hyflex弹性高超声速飞行器模型,并为其线性模型设计了基于LQR(Linear quadratic regulator)的状态反馈控制器.文献[32]对高超声速飞行器纵向/横侧向组合的线性化模型提出了模型参考自适应的控制方法.文献[33]考虑了高超声速飞行器的多类不确定,如俯仰运动、升力、质量和重心位置的不确定情况,对纵向动态的配平点线性化模型设计了自适应控制器.2.2非线性控制方法近空间高超声速飞行器本质上是高度非线性的,线性控制方法很难克服系统中非线性因素、状态耦合、扰动、参数变化及状态约束的影响,因此难以取得好的闭环控制性能.在现有的高超声速飞行器非线性控制方法中,可以大致分为基于非线性动态逆(Nonlinear dynamic inversion,NDI)或者反馈线性化的控制方法和其它非线性控制方法.基于动态逆或者反馈线性化控制方法的特点是利用严格的非线性状态变换与反馈,来抵消系统中难以处理的非线性特性,使得抵消后的系统变为或近似为线性系统.Gunnarsson等[34]对高超声速飞行器的纵向控制问题,提出了基于动态逆和µ分析结合的方法.Wang等[35]则采用了非线性动态逆与随机鲁棒结合的方法.Parker等[19]在高超声速飞行器机理模型基础上建立了便于控制设计的模型,提出了基于鲁棒二次调节器和近似反馈线性化结合的控制方法.Fiorentini对高超声速飞行器纵向动态模型提出了基于非线性序贯环闭包(Nonlinear sequential loop closure)和自适应动态逆结合的自适应控制方法[36].文献[37]考虑了控制输入情况,针对高超声速飞行器纵向模型提出了一种改进的集成自适应控制方案.文献[38]则对高超声速飞行器纵向模型提出了一种反馈线性化与多输入多输出自适应滑模控制结合的方法.文献[39]对满足积分二次型约束的不确定高超声速飞行器,提出了一种基于反馈线性化和鲁棒极小极大控制的解决方案.文献[40]采用滑模观测器观测高超声速飞行器未知状态,再结合滑模控制器进行跟踪控制,讨论了含有未知状态信息的高超声速飞行器的控制问题.基于动态逆或者反馈线性化的方法要求高超声速飞行器模型具备反馈线性化的条件,实际飞行器完全满足反馈线性化条件是困难的,特别是有可能还存在着非最小相位动态.此外,当存在模型不精确或者干扰时,反馈线性化方法本身不具有鲁棒性,需要与其他的鲁棒控制方法结合使用.增益调度控制方法是保证高超声速飞行器大包络飞行的一种有效解决方法.美国的X-43A试飞过程就是采用增益调度的控制方法.文献[10]对高超声速飞行器横侧向模型提出了基于增益调度和多模型特征值分配的控制设计方法.另一种增益调度类方法是线性参数时变(Linear parameter varying, LPV)技术,该方法将飞行器动态对调度变量的依赖考虑进去.文献[41]采用变参数切换控制策略实现高超声速飞行器纵向模型速度、高度的跟踪控制.文献[42]对高超声速飞行器纵向模型建立了快慢环的多胞线性变参数模型,然后使用基于增益调度的切换控制器来实现跟踪控制.文献[43]考虑了控制器冗余下的高超声速飞行器控制问题,基于纵向模型提出了一种新的线性参数时变控制方法.这类增益调度控制方法的局限性在于当系统建模不准确或者面临大扰动时,难以保证满意的控制性能.当飞行条件越来越复杂时,对于参数/增益的设计过于琐碎复杂.近几年来,反步法(Backstepping)被应用于高超声速飞行器控制,也出现了许多有意义的结果.文献[44]采用模糊自适应系统对系统参数变化引起的不确定性进行辨识,然后分别设计了基于动态逆的速度控制器和基于反步方法的高度控制器.文献[45]将高超声速飞行器纵向模型合理简化为连续非线性系统的严格反馈形式,采用欧拉法得到了飞行器近似的离散模型,并利用反步方法设计了高超声速飞行器的离散控制器.从实际角度来看,考虑发动机的动态更具有研究意义.因此,文献[46]中控制器的设计考虑了发动机的动态,给出了基于反步的控制器设计方法.文献[47]基于小增益定理,对高超声速飞行器纵向模型设计了反步控制系统,针对飞行器迎角和航迹角难以测量的问题,采用非线性观测器来估计系统的迎角和航迹角.智能控制方法也开始广泛运用于高超声速飞行器的控制.文献[48−49]分别提出了基于模糊逻辑控制和神经网络控制的解决方案.另外,文献[50]利用基于特征建模的全系数自适应控制理论,针对大范围时变参数的高超声速飞行器,提出了基于特11期孙长银等:近空间高超声速飞行器控制的几个科学问题研究1905征模型的内外环控制方法,该方法不但可以实现稳定的目标跟踪,而且还可以保证飞行器的攻角变化满足一定的约束条件.轨迹线性化(Trajectory lin-earization control,TLC)方法也被应用到高超声速飞行器巡航段的跟踪控制中,文献[51−52]对高超声速飞行器纵向动态模型,提出基于微分代数理论的轨迹线性化控制方法,并取得了良好的控制效果.还有滑模控制、有限时间控制、预测控制[53−54]等其他的一些控制方法.文献[55]采用了二阶终端滑模方法为高超声速飞行器纵向模型设计控制器,该控制方法能够提供连续的控制律和实现参考指令的快速跟踪.文献[56−57]采用了积分滑模控制的方法对存在外界干扰的高超声速飞行器跟踪问题进行了有限时间控制的研究.文献[58]将纵向模型中的一些非线性耦合项作为集总干扰,采用非线性干扰观测器补偿干扰,同时采用了有限时间控制技术,为高超声速飞行器设计了跟踪控制器.文献[59]基于非线性干扰观测器设计了鲁棒控制算法,处理高超声速飞行器跟踪控制中存在的非匹配干扰问题.在实际应用中,高超声速飞行器的升降舵往往会受到物理机理的约束,针对这方面的问题,Groves等[60]提出了基于抗饱合控制的高超声速飞行器控制方法.文献[61]考虑了系统中对状态和控制变量的非线性约束,提出了基于模型预测控制的高超声速飞行器纵向控制方法.2.3弹性振动、非最小相位、耦合问题上述巡航和再入的高超声速飞行器模型将飞行器视为刚体.实际上,在飞行器飞行速度较低时,刚体姿态运动频率与结构振动频率相差很大,结构振动属于高频振动.但随着轻质复合材料的出现,细长体或升力体的气动布局,使得结构固有频率降低,且结构载荷力随着飞行马赫数的升高而迅速增大,出现了刚体运动与结构振动相耦合的情况.弹性振动与刚体运动之间相互影响,弹性振动改变飞行器部件与气流的相互作用,从而改变气动力和气动力矩;而刚体运动改变飞行器的压力分布,从而影响弹性振动[62].对高超声速飞行器弹性动态,常采用具有自由边界的非均匀梁代替飞行器机身机翼等.以一组交叉非均匀梁表示的弹性高超声速飞行器纵向弹性扰动的动力学方程表示为¨ηi+2ξi w i˙ηi+w2iηi=N i,i=1,···,n(18)其中,ηi是飞行器弹性位移状态量,ξi是结构阻尼, w i是结构自然震荡频率,N i是结构载荷力,i是弹性模态数.文献[62]给出了一种刚体与弹性运动完全解耦的高超声速飞行器纵向模型,并研究弹性和刚体高超声速飞行器模型的开环极点分布.可以得到,弹性振动对高度模态和长周期模态的影响可以忽略,即弹性振动对高度、速度和航迹角的影响很小,但攻角和俯仰角出现振荡,说明弹性振动主要影响高超声速飞行器的短周期模态.攻角和俯仰角的改变也很大程度上影响飞行器的弹性振动.因而,飞行器的弹性振动与飞行姿态密切相关.文献[63−64]考虑了带有结构弹性模型的高超声速飞行器的跟踪控制问题,利用动态逆和自适应控制方法设计了控制器.文献[65]利用L1自适应控制技术为带有结构弹性的高超声速飞行器设计了跟踪控制器.文献[36]考虑带有气动热弹性的高超声速飞行器模型的控制问题,设计了鲁棒控制器,并利用Lyapunov函数理论分析了闭环系统的稳定性.文献[66]对弹性高超声速飞行器建立了多胞LPV模型,并设计了非脆弱H2增益调度跟踪控制器以实现速度和高度的跟踪控制.高超声速飞行器在一些情况下还有非最小相位特性.例如,对于采用尾部升降舵控制的飞行器来说,飞行器的升降舵到航迹角通道具有非最小相位特性[67−68].为此,Fiorentini等[69]针对航迹角动态的非最小相位特性,通过坐标变换将航迹角和俯仰动态变换成一个反馈前馈型子系统和反馈型子系统互联的形式,然后通过饱合控制设计和输入状态稳定性方法,得到了自适应高增益控制和低幅值反馈控制结合的非线性控制器.高超声速飞行器的纵向运动和横侧向运动之间存在着强的耦合,国内外公开发表的文献中几乎都没有考虑对包括纵向和横侧向在内的整体系统进行集成控制设计.原因是:单个纵向模型或者横侧向模型的控制设计已经比较复杂,如果再考虑纵向和横侧向之间的耦合特性,则控制设计更为复杂;其次,很难通过机理建模、系统辨识等方法,精确确定纵向和横侧向之间的耦合项.3近空间高超声速飞行器再入控制再入控制的主要任务是通过设计再入姿态控制器,使得系统在完成制导指令跟踪的同时,实现高超声速飞行器的安全稳定再入飞行.再入控制是实现飞行器安全稳定飞行的重要保证,对该问题的研究有着重要的理论意义和实际意义.3.1再入制导律的设计目前制导律的设计主要有两种方法:标准轨道制导法和预测校正制导法.对于标准轨道制导法,文献[70]基于纵向运动沿着实际轨道线性化的模型,结合线性最优调节器原理设计了制导律,但是没有考虑控制和轨迹的约束条件.文献[71]提出了一种内外环的制导方法,外环为优化的制导轨线,内环为。

高超声速飞行器攻角和侧滑角测量算法

高超声速飞行器攻角和侧滑角测量算法

超声速飞行 器的攻 角和侧 滑角。研 究 了一种尖劈状乘 波体构 型高超 声速飞 行器嵌入 式 大气数据 传感 系统 ( F AD S ) 的测量算法 , 利用 已有 实验数据 , 采用 多元线性回 归分 析方法 对攻 角和 侧滑 角进行 测量 , 提 出了一种 乘波体 高超 声 速飞行 器攻 角和侧 滑角的求解方案 , 建立 了模 型并进 行 了误 差 分析。在 飞行 马赫数 等 于 5时, 攻 角测 量精 度达 到 0 . 0 3 。 , 侧 滑角测 量精度 达到 0 . 0 2 。 。在 飞行马赫数等 于 8时, 攻角测量精度达到 0 . 0 2 。 , 侧 滑角测量精度达到 0 . 0 1 。 。 为乘波体 高超声速 飞行 器 F A D S系统 的后 续研 究提供技 术参考 。 关键词 : 高超声速飞行 器;超燃 冲压发动机 ;多元 线性回归分析 ;攻 角和侧滑 角的测 量
中 图分 类 号 : V 2 4 9 . 1 ; E 9 1 1 文 献 标 志码 : A D OI : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 6 7 3 . 3 8 1 9 . 2 0 1 5 . 4. 0 0 0 8
Me a s u r e me n t Al g o r i t h m o f At t a c k An g l e a n d S i d e — s l i p An g l e o f Hy p e r s o n i c Ve h i c l e
M A Xi a o — l o ng ,LI Ya n— s he n g ,CH EN Ka i ,YU Yu n— f e n g
( 1 . S c h o o l o f A s t r o n a u t i c s ,N o r t h w e s t e r n P o l y t e c h n i c a l U n i v e r s i t y , X i ’ a n 7 1 0 0 7 2 ; 2 . t h e U n i t 9 2 7 2 7 o f P L A, C h a n g z h i 0 4 6 0 1 1 , C h i n a )

嵌入式大气数据传感系统压力传感器设计研究

嵌入式大气数据传感系统压力传感器设计研究

d v l pe e e o d,f rhe o e,t e d s g r t ra f rt e p e s r e s r fFADS s s e h s b e o u a e . F n l ut r r m h e i n c e o h r s u e s n o s o i i y t m a e n f r l t d m i a—
O 引 言
嵌 入 式 大 气 数 据 传 感 ( ls i a es g Fuh Ar t Sni , da n FD) A S 系统是 一种依靠嵌入在 飞行器 前端 的压力 传感器
阵列来测量飞行器 表 面 的压力 分布 , 由此压 力分 布经 并
主要有两个原因: ①不稳定 的大气干扰 ; ②压力传感器 的压 力波 失真 。本 文就 压 力波 失 真 的影 响采 取 经 典控 制理论 的方法进 行 研究 , 立 传感 器 模 型 , 提 出 压力 建 并
t e p e s r d l i h we re y h r s u e mo e s s o d b i f .An h n a n l s s i i e l d t e n a a y i s g v n,whi h i b u h f e t o h n e a e — c s a o tt e e f c ft e i t m ls n
传感 器 的设计 准则 。
过特定算法间接获得 飞行 参数的飞行数据 传感系 统 。与 传统 的基于空速管 的大气数据传感系统 相 比,A S系统 FD 在精度 、 可靠性 、 适应范 围上都具 有更大 的优势 。
对 F1H R 的 F D 一8 A V A S系统来 说 , 机头 前端 的压 力
Re e r h sgn o e s e S n or o s a c on De i fPr sur e s fEm be de A ida a Se i g Sy tm d d r t nsn se

飞翼飞机嵌入式大气数据系统算法研究

飞翼飞机嵌入式大气数据系统算法研究

飞翼飞机嵌入式大气数据系统算法研究
王禹;郑伟;童建忠;张冬
【期刊名称】《测控技术》
【年(卷),期】2022(41)9
【摘要】为适应新型作战飞行器平台高隐身、高超声速、高机动性等方面的需求,嵌入式大气测量技术不断发展。

分析对比类球头集中式和飞翼飞机分布式两大类嵌入式大气数据传感(FADS)系统的研究情况及差异性。

针对高隐身的飞翼布局飞机,以类X-47B飞机气动外形为研究对象,参考其测压点选位布局,开展了FADS算法模型的研究,提出一种适合工程应用的飞翼布局飞机FADS算法模型。

算法采用最小二乘法拟合流场样本数据,通过迭代计算解耦各大气参数。

仿真验证表明:该算法具有较高的解算精度,且迭代计算稳定收敛。

【总页数】6页(P101-106)
【作者】王禹;郑伟;童建忠;张冬
【作者单位】航空工业沈阳飞机设计研究所飞行控制部
【正文语种】中文
【中图分类】V241;V249
【相关文献】
1.基于模糊逻辑的嵌入式飞机大气数据传感器测量位置优化设计
2.嵌入式大气数据系统算法研究
3.飞翼飞行器嵌入式大气数据传感系统算法研究
4.嵌入式大气数据传感系统的求解算法研究
5.小型固定翼UAV飞控系统的嵌入式设计
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高超音速飞行的技术挑战与解决方案

高超音速飞行的技术挑战与解决方案

高超音速飞行的技术挑战与解决方案在现代航空航天领域,高超音速飞行一直是一个令人向往且充满挑战的研究方向。

当飞行器的速度超过 5 倍音速(约合 6125 千米/小时)时,就被称为高超音速飞行。

这种飞行模式具有巨大的潜力,例如能够大幅缩短长途旅行的时间,增强军事打击的效能等。

然而,要实现高超音速飞行并非易事,面临着诸多技术难题。

首先,高超音速飞行带来的巨大热效应是一个关键挑战。

当飞行器以如此高的速度穿越大气层时,与空气的剧烈摩擦会产生极高的温度。

这些高温不仅可能损坏飞行器的外部结构,还会影响内部设备的正常运行。

想象一下,飞行器的表面就像被放在一个巨大的火炉中烘烤,温度可能高达数千摄氏度。

为了解决这个问题,科学家们研发了各种耐高温材料,如陶瓷基复合材料、碳/碳复合材料等。

这些材料具有出色的耐热性能,能够在高温环境下保持结构的稳定性。

同时,还采用了先进的热防护系统,如隔热瓦、主动冷却技术等,以有效地将热量从飞行器表面带走,保护内部关键部件。

其次,高超音速飞行中的气动问题也极为复杂。

在高速飞行时,空气的流动特性发生了显著变化,传统的空气动力学理论可能不再适用。

飞行器周围的气流变得非常不稳定,产生强烈的激波和湍流,这会极大地增加飞行阻力,并影响飞行器的操控性和稳定性。

为了应对这一挑战,研究人员利用先进的数值模拟技术和风洞试验,深入研究高超音速下的气流特性。

通过优化飞行器的外形设计,如采用尖锐的头部、平滑的表面等,来减少激波的产生和气流的分离,从而降低阻力,提高飞行效率。

再者,推进系统是实现高超音速飞行的核心技术之一。

传统的喷气发动机在高超音速领域面临着诸多限制。

目前,超燃冲压发动机是一种有前途的解决方案。

超燃冲压发动机能够在高超音速下直接吸入空气并进行燃烧,无需复杂的压气机和涡轮等部件,大大减轻了发动机的重量和复杂度。

然而,超燃冲压发动机的研发也面临着诸多技术难题,如燃料的喷射和混合、燃烧的稳定性控制等。

为了攻克这些难题,科学家们不断进行试验和改进,优化发动机的设计和工作流程。

临近空间高超声速飞行器制导与控制技术研究综述_王文博

临近空间高超声速飞行器制导与控制技术研究综述_王文博
目前的研究中直接法在离线的条件下能够解决该问题但如果不加改进将这种直接法方案简单移植到需要在线求解的制导问题中将不可避免的遇到计算效率低的问题所以大部分制导方法普遍基于模型简化处理技术来提高计算效率而因模型简化带来的建模误差如忽略横侧向耦合特性可能导致对飞行器实际轨迹动态的错误预测这样就很难生成满足任务要求的轨迹
中 ,预先装订标准再入轨道参数的方法 。 飞行器 在实际的再入过程中 ,由于受初始条件误差 、大 气环境变化 、气动系数变化等因素的影响 ,实际 飞行轨迹偏离了标称轨迹 ,这时制导系统通过将 实际轨迹与标称轨迹比较 ,产生误差信号 ,并根 据误差信号计算出所需要的姿态角信息 ,然后由 姿控系统 调 姿 从 而 实 现 实 际 飞 行 轨 迹 跟 踪 标 称 轨迹 。 在标称轨迹 制 导 法 中 共 包 括 两 部 分 内 容 : 轨迹规 划 和 轨 迹 跟 踪 。 轨 迹 规 划 可 以 是 在 飞 行 器执行任务前规划好的 ,也可以是在飞行器飞行 过程中在线规划的 ,轨迹规划的方法有很多 ,但 基本上 属 于 基 于 多 约 束 的 优 化 方 法 。 轨 迹 跟 踪 用于实现 高 超 声 速 飞 行 器 实 时 跟 踪 规 划 好 的 轨 迹进行飞行 ,目前在试验或者设计中的飞行器的 轨迹跟踪方法多是基于优化方法进行的 ,包括反 馈线性化 、滑模控制 、LQR 等多种方法 。 ( 2 ) 预测校正法 校正制 导 法 是 以 消 除 实 际 轨 道 的 预 报 预测 落点和预 定 落 点 位 置 之 间 的 偏 差 为 目 的 的 制 导 方法 。 与标称轨迹法不同 ,它着眼于每时每刻实 际再入轨道对应的落点和理论落点的误差 ,并根 据这一误差值 ,以满足最大过载和最大热流的约 束限制 而 产 生 控 制 指 令 ,对 航 天 器 实 现 轨 道 控 制 。 预测制 导 法 可 以 达 到 比 标 称 轨 迹 制 导 法 更 高的落点精度 ,并且对再入初始条件不敏感 ; 其 主要的 制 约 条 件 是 需 要 在 轨 实 时 计 算 。 随 着 高 性能计算 机 的 出 现 ,预 测 校正制导方法越来越 有可能 得 到 实 际 的 应 用 。 预 报 落 点 位 置 和 制 导 方法的选择是 实 时 预 测 校正制导法需要解决的 两大问题 。 其中就预报落点位置而言 ,可以采用 快速数值积分法和闭环解析法两种方法 。 ( 3 ) 其它制导方法 随着现代优化算法的研究进展,除标称轨迹法 和预测校正法两种主要制导方法外,多种方法也
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P roced ia Engineering 99 ( 2015 )860 – 8651877-7058 © 2015 Published by Elsevier Ltd. This is an open access article under the CC BY-NC-ND license(/licenses/by-nc-nd/4.0/).Peer-review under responsibility of Chinese Society of Aeronautics and Astronautics (CSAA)d oi: 10.1016/j.proeng.2014.12.613ScienceDirectAvailable online at “APISAT2014”, 2014 Asia -Pacific International Symposium on Aerospace Technology, APISAT2014Study on Algorithms of Flush Air Data Sensing System forHypersonic VehicleGuangqiang Chen *ˈBingyan Chen ˈPengfei Li ˈPeng Bai ˈChunqun JiThe Institute of aerodynamics theories and application of China Academy of Aerodynamic of Aerospace(CAAA), Beijing, 100074,China Abstract In this paper, according to the typical hypersonic vehicle,a study of flush air data sensing system using BP neural network algorithm were carried out. The independent research and development of CACFD software for solving the Euler equations, calculation of vehicle head pressure distribution as the neural network training input, the corresponding flow conditions, such as the static pressure, the Ma number, angle of attack and side slip angle as the target samples to train the neural network, set up FADS algorithm based on BP neural network and testing . Studies showed that the FADS algorithm based on neural network technique is robust and has good precision, strong real-time, is a very effective algorithm. Research results had showed that : in the sample number range, the precision of FADS is increasing with the the number of samples increasing ; the average error of FADS algorithm decreases with increase of pressure measuring point of layout combinations; contains large cone angle position measurement points, points than only the small cone angle measuring point combination results average error .To remove vertex pressure point, had little effect on the precision of algorithm, the FADS algorithm generalization performance is very stable with 1% pressure measurement error© 2014 The Authors. Published by Elsevier Ltd. Peer-review under responsibility of Chinese Society of Aeronautics and Astronautics (CSAA). Keywords: Hypersonic vehicle; Flush air data system; Neural networks; Computational Fluid Dynamics1.IntroductionTraditional aircraft air data sensing system measure the total pressure, static pressure, angle of attack, sideslip angle and atmospheric temperature free stream temperature by extending the pitot tube or the probe with angle* Corresponding author. Tel.: +86- 10-68741050; .E-mail address: guangqiangchen@© 2015 Published by Elsevier Ltd. This is an open access article under the CC BY-NC-ND license(/licenses/by-nc-nd/4.0/).Peer-review under responsibility of Chinese Society of Aeronautics and Astronautics (CSAA)861G uangqiang Chen et al. / P rocedia Engineering 99 ( 2015 )860 – 865sensor, which is shown in Figure 1 . With the rapid development of aerospace technology, the traditional extended tube measurement for air data sensing system is difficult to meet the demand of modern aircraft design.Fig. 1 The traditional extended tube measurement for Air Data SystemFig.2 USA FADS developmentFADS (Flush Air Data System) depends on the pressure sensor array measurement of aircraft surface pressure distribution indirectly obtains dynamic pressure, total pressure, angle of attack, side slip angle and other atmospheric data through a specific algorithm. It can overcome the adverse effects the probe type pitot tube bring to hypersonic vehicle, stealth performance, high angle of attack maneuver, space layout size, and reduce the extra installation, use, maintenance costs, it also has the characteristics of high precision, wide application range etc.. FADS has been successfully applied to the X-15, F/A-18, X-31, X-33, X-34, X-38, X-43A and space shuttle and other types of aircraft [1-11],USA FADS development was shown in fig2. Japan in the last century 90's, carried out the research in FADS by the HYFLEX .The solution algorithm is one of the key technologies of FADS. In this study, according to the typical hypersonic vehicle, taking advantage of the strong nonlinear mapping ability of neural network, the numerical simulation software platform was the independent research and development CACFD ,which was applied to calculate surface array pressure of ball head shape, based on the BP neural network FADS algorithm and carry out a test and Analysis on the obtained data and conclusions, to lay the foundation for future development of hypersonic vehicle FADS.862G uangqiang Chen et al. / P rocedia Engineering 99 ( 2015 )860 – 8652.FADS algorithm based on BP neural network2.1 Basic principle and working processThe working principle of the FADS is shown in figure 3. Measurement of surface pressure point for the entire column pressure, as the angle of attack, side slip angle prediction, static pressure, dynamic pressure, the Ma number, speed vacuum, atmospheric density and pressure altitude and so on. The working flow of FADS is shown in figure 4.The establishment of FADS algorithm through the CFD numerical calculation and experimental data,makes the sensor to measure the pressure into the aircraft to air data, the calibration, and measurement data of inertial measurement system to obtain the final results fusion.Fig.3 The basic principle of FADS Fig.4 The work flow of FADS2.2 FADS algorithm based on BP neural networkBP neural network (back propagation) is a kind of using the error back-propagation neural network, it is the most essence part of artificial neural network. In the practical application of artificial neural network, most of the neural network model use BP network and its change form. Function approximation is an important direction of the application of BP neural network.According to the BP network theory: the two order continuous function f:[0,1]n → Rn given any a>0 and any, the existence of a three layer BP network, it can be in any a square error approximation accuracy in F, which means that the BP network can approximate any nonlinear continuous function of a two order.Therefore, BP has strong nonlinear mapping and infinite approximation ability. This study builds FADS algorithm based on BP neural network by using its character, as shown in figure 5. In order to reduce the calculation amount of training samples, improve the fitting precision,the network design is put into three layers of structure: divided into input layer, hidden layer and output layer; multiple input and single output, each air data sensing parameters individually using a neural network to fit; the input of the neural network for the pressure value, output static pressure P ∞ / Ma number/ attack angle α / side slip angle β.Fig.5 FADS algorithm based on BP neural network Fig.6 The ball head shape and Testing model of pressure array863G uangqiang Chen et al. / P rocedia Engineering 99 ( 2015 )860 – 8653.Test results and analysis3.1Test model introductionThe test model was a typical ball head shape , which was the main characteristic of hypersonic vehicle head, and radius was 100mm. In order to ensure the stability of flow field, the ball was added with a length of 100mm cylinder, as shown in figure 6. Grid was a single zone structure grid, grid cells number is about 200000. The ball head pressure measuring point arrangement was shown in Figure 11, in accordance with the "cross" array arrangement pressure point, cone angle position were 10o, 20o, 30o, 40o, 50o and 60o, a total of 25 measuring points arrangement,as shown in figure 6.3.2 Analysis of samples structural design and simulation resultsAir data sensing test range, namely the ball head of the hypersonic flow conditions, as shown in table 1. Static pressure was 0.1~0.5 atmospheric pressure, equivalent to an altitude of H=5km~16km. The pressure measuring points distribution was an array of cone angle (0o+ (30o+60o) × 4) (i.e. the head vertex, 30o angle and 60o angle position of the circumferential 0o, 90o, 180o and 270o), a total of 9 measuring points arrangement. The samples were divided into training samples and testing samples. There were 5 couples training samples which be randomly generated , the number of samples of the couples were 100, 200, 300, 400, 560. In order to test the accuracy of the algorithm, a couple of 50 randomly samples were generated in the range of test air data sensing as the FADS algorithm test data.Table1The precision FADS algorithm based on BP neural networkAir data Measurementrange AverageerrorAveragereference errorMaximumerrorStatistic pressure P∞/(Atm)0.1~0.50.006 1.2%0.0215AtmMa 3.0~6.00.084 1.4%0.2644Attack angle α/(o)0.0~10.00.0320.3%0.1140oslider angle β/(o)0.0~5.00.0230.4%0.0728oBP neural network FADS algorithm with 560 training samples , pressure point combination array is 0o+ (30o+60o) ×4, a total of 9 points. The test sample were a couple of 50 random samples. Suppose that the 9 pressure points of measurement error were in normal distribution, expectation is 0, variance σ 2 and 2 σ =Pi × 1%. 9 pressure points were randomly generated according to the normal distribution random number 100, shown in figure 7.The average standard deviation of the generalization error, calculation formula as shown in formula 1.Random measurement error in the pressure of 1%, BP neural network FADS algorithm based on the average standard deviation of generalization of static pressure, Ma number, angle of attack and side slip angle are: 0.0186Atm, 0.176, 0.137o, 0.104o.The average standard deviation of the test results of the generalization error as shown in figure 8~11.Fig. 7 Measurement points randomly generated 100 measurement error864 G uangqiang Chen et al. / P rocedia Engineering 99 ( 2015 ) 860 – 865 1100)(2210012][arg ],[ ¦ f k i t k i sim p P P V (1)Fig8.The test sample static pressure generalization results and the average standard deviationFig9.The test sample Ma number generalization results and the average standard deviationFig10.The test sample attack angle generalization results and the average standard deviation865G uangqiang Chen et al. / P rocedia Engineering 99 ( 2015 )860 – 865Fig11.The test sample slider slip generalization results and the average standard deviation4.ConclusionThe results showed that, FADS algorithm based on neural network had better precision, robustness, real-time and large measuring range, which was a very effective algorithm. The research drawn the following conclusion: z In a certain number of samples , the precision of FADS was increasing as the samples increased ;z In contrast, the average prediction error of angle of attack and side slip angle were very small, of the Ma number and pressure were slightly larger;z The average error algorithm and maximum error decreased along with the number of pressure point increment;z Combinations contained large cone angle position measurement points had less error in results than only with small cone angle measurement combinations , removed the vertex pressure points, there was little impact in algorithm results;z(5)1% of the pressure measurement error had little influence on the algorithm results, BP neural network generalization was very stable.References[1]Brent R. Cobleigh, Stephen A. Whitmore, and Edward A. Haering, Jr.Flush Air Data Sensing(FADS) System Calibration Procedures and Results for Blunt Forebodies[R]. NASA/TP- 1999-209012.[2] Detlef Rohlf, Oliver Brieger, ThomasGrohs. X-31 vector system identification-approach and results[C]. AIAA-2004-4830, 2004[3]Judy L Shin. Comparison of predicted and experimental real-gas pressure distributions on space shuttle orbiter nose for shuttle entry air data system[R]. NASA/TP-1980-1627.[4]Terry J Larson, Paul M. Use of nose cap and fuselage pressure orifices for determination of air data for space shuttle orbiter below supersonic speeds[R]. NASA/TP-1980-1643.[5]Terry J Larson, Stuart G Flechner, Paul M. Wind tunnel investigation of an all flush orifice air data system for a large subsonic aircraft[R].NASA/TP-1980-1642.[6] Terry J Larson, PaulM. Subsonic tests of an all-flush-pressure-orifice air data system[R]. NASA/TP-1981-1871.[7] Stephen AWhitmore, Timothy R Moes, Terry J Larson.Preliminary results from a subsonic high angle-of-attack flush air data sensing (HI-FADS) system design calibra-tion and flight test evaluation[R]. NASA/TM-1990-101713.[8]Stephen AWhitmore. Development of a pneumatic high-angle-of-attack flush air data sensing (HI-FADS) system[R]. NASA/TM-1991-104241.[9]Timothy R Moes, Stephen A Whitmore, Frank L Jordan Jr. Flight and wind-tunnel calibrations of a flush air data sensor at high angles ofattack and side slip and at super-sonic mach numbers[C]. AIAA-93-1017, 1993[10] Stephen AWhitmore, Timothy R Moes, Terry J Larson. High angle-of-attack flush air data sensing system[J]. Journal of aircraft. 1992, 29(5): 915-919.[11] Stephen AWhitmore, BrentR Cobleigh, Edward A Haering. Design and calibration of the X-33 flush air data sensing (FADS) system[C].AIAA-98-0201, 1998.。

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