基于飞行数据的无人机飞行质量评价(本科组)
无人机飞行工作总结报告

无人机飞行工作总结报告无人机飞行工作总结报告一、工作概述在过去的一个月里,我负责组织和进行无人机飞行任务。
在该期间,我们共完成了30次无人机飞行任务,总计飞行时间达到90小时。
本报告旨在对过去的工作进行总结,并就可能的改进方案进行讨论。
二、工作成果1.飞行安全保障:我们始终将飞行安全放在首位,所有任务均按照操作规程进行。
在过去的一个月里,无人机飞行过程中未发生任何事故和故障,并且顺利完成了所有任务。
2.数据收集质量:我们根据任务需求合理选择无人机,并使用高清摄像设备进行数据采集。
诸如航拍照片、视频等收集的数据均清晰可见,达到了预期效果。
3.飞行任务完成率:在完成的30次飞行任务中,我们全部达到了任务要求,并按时按量交付了飞行数据。
4.团队协作效率:整个团队在飞行期间保持了高效的协作精神,每个成员都充分发挥了自己的专长,在任务担当的范围内充分发挥了作用。
三、问题和挑战1.天气条件不稳定:在某些天气条件不稳定的情况下,如强风、大雨等,我们不得不暂停或取消部分飞行任务,这对我们的工作进度和效率造成了一定影响。
2.人员培训:在新成员加入后,我们发现有些成员对无人机飞行任务的操作规程和流程还不够熟悉,需要加强培训和指导,以提高整个团队的工作水平。
3.飞行器设备维护:由于设备使用频繁,一些关键部件的磨损情况比较严重,需要及时更换和维护,以避免在飞行任务中出现故障。
四、改进方案1.天气风险评估:在计划飞行任务时,我们将加强天气风险评估,对不利天气条件提前做好准备,并做好任务调整和延期的准备。
2.加强培训与交流:我们将加大对新成员的培训力度,确保每个人对无人机飞行任务的操作规程和流程都有清晰的理解。
同时,加强团队成员之间的交流沟通,促进经验分享和学习。
3.定期维护检查:我们将建立设备维护记录,定期对无人机设备进行维护和检查,及时更换关键部件,确保设备的正常运行。
五、感悟与展望通过这一个月的无人机飞行工作,我们深刻认识到了无人机飞行任务的重要性和一些挑战。
无人机航空摄影成果质量检查与验收

无人机航空摄影成果质量检查与验收
无人机航空摄影成果的质量检查和验收主要包括以下几个方面:1. 拍摄质量检查:检查无人机航空拍摄的照片或视频的拍摄质量,包括画面清晰度、光线、色彩还原等方面。
可以通过查看原图或进行样机拍摄等方式进行检查。
2. 数据完整性检查:检查航空摄影数据是否完整,包括数据文件是否齐全、数据格式是否正确等。
检查数据的完整性可以通过查看数据文件的数量、文件大小和元数据等信息进行检查。
3. 数据精度质量检查:检查航空摄影数据和地图基准数据之间的配准精度和精度限制是否满足需求。
可以使用地面控制点和差分GPS 等方法来测试精度质量。
4. 特征提取质量检查:针对无人机航空摄影的特征提取,检查是否准确、全面、颜色清晰等方面。
包括建筑物、道路、河流、山峰等地理要素的提取。
5. 数据共享与交付验收:检查数据产品是否按照约定形式完整交付。
包括数据格式、数据质量报告、成果文件等方面的验收。
总的来说,无人机航空摄影成果质量检查和验收是保证数据产品质量、减少失误的重要手段。
对于需要从事这方面工作的专业人士,需要对航拍操作、数据处理和数据产品标准等方面进行深入了解和学习才能掌握并且毫无保留地应用。
无人机故障预测与健康管理研究现状及发展

计算机测量与控制.2021.29(1) 犆狅犿狆狌狋犲狉犕犲犪狊狌狉犲犿犲狀狋牔犆狅狀狋狉狅犾 ·1 ·收稿日期:20200521; 修回日期:20200706。
作者简介:罗晓亮(1986),男,福建龙岩人,博士,助理研究员,主要从事故障预测与健康管理方向的研究。
通讯作者:梁秀兵(1974),男,山东烟台人,博士,研究员,主要从事智能制造与再制造工程领域方向的研究。
引用格式:罗晓亮,涂 龙,王浩旭,等.无人机故障预测与健康管理研究现状及发展[J].计算机测量与控制,2021,29(1):15.文章编号:16714598(2021)01000105 DOI:10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2021.01.001 中图分类号:TP399文献标识码:A无人机故障预测与健康管理研究现状及发展罗晓亮,涂 龙,王浩旭,王晓晶,胡振峰,喻凡坤,梁秀兵(军事科学院国防科技创新研究院前沿交叉技术研究中心,北京 100071)摘要:随着无人机武器装备复杂性、综合化、智能化程度不断提高,由此带来的故障多发性、致命性、随机性、交联性导致系统可靠性与安全性问题日趋突出,因此无人机的维修保障问题成为一大军事难点;为了满足智能化战争对无人机快捷、精准、持续保障的要求,故障预测与健康管理技术应运而生,成为了英美俄等军事强国的研究热点;文章介绍了国内外无人机PHM技术的发展现状,以及无人机PHM体系构架,从数据采集和传感器技术、数据预处理和数据挖掘技术、数据通信技术、多传感器数据融合技术、健康评估和故障预测技术、智能推理与决策支持技术等六个方面详细分析了无人机PHM关键技术,最后结合现阶段无人机PHM技术的不足,展望了无人机PHM技术的发展趋势。
关键词:故障预测与健康管理;无人机;人工智能犚犲狊犲犪狉犮犺狅狀犛狋犪狋狌狊犪狀犱犇犲狏犲犾狅狆犿犲狀狋犜狉犲狀犱狅犳犘狉狅犵狀狅狊狋犻犮狊犪狀犱犎犲犪犾狋犺犕犪狀犪犵犲犿犲狀狋犳狅狉犕犻犾犻狋犪狉狔犝狀犿犪狀狀犲犱犃犲狉犻犪犾犞犲犺犻犮犾犲狊LuoXiaoliang,TuLong,WangHaoxu,WangXiaojing,HuZhenfeng,YuFankun,LiangXiubing(AdvancedInterdisciplinaryTechnologyResearchCenter,NationalInnovationInstituteofDefenseTechnology,AcademyofMilitarySciences,Beijing 100071,China)犃犫狊狋狉犪犮狋:Therapiddevelopmentinthecomplexity,comprehensiveness,andintelligenceofmilitaryunmannedaerialvehicle(UAV)hasinducedmultiple,fatal,random,cross-linkedfaults,whichraisesconcernsoveritssystemreliabilityandsafety.Therefore,themaintenanceandsupportofmilitaryUAVshasbecomeadifficulty.Tomeettherequirementsforfast,accurate,andcontinuoussupportforUAVsinthemodernintelligentwarfare,prognosticsandhealthmanagement(PHM)technologyemergesandbecomestheresearchfocusofmajormilitarypowerssuchasBritain,theUnitedStates,andRussia.Thepaperintroducesthedomes ticandforeigndevelopmentstatusofUAVPHMtechnology,aswellastheUAVPHMsystemarchitecture.ThekeytechnologiesofUAVPHMareanalyzedfromsixdifferentaspects,includingdataacquisitionandsensortechnology,datapreprocessinganddatamin ingtechnology,datacommunicationtechnology,multi-sensordatafusiontechnology,healthassessmentandfaultpredictiontech nology,andintelligentreasoninganddecisionsupporttechnology.Inaddition,thedeficienciesofpresentUAVPHMtechnologyanditsfutureprospectsarediscussed.犓犲狔狑狅狉犱狊:prognosticsandhealthmanagement;unmannedaerialvehicle;artificialintelligence0 引言智能化与无人化是面向未来智能化战争武器装备的发展趋势。
无人机遥感数据处理及其精度评定

无人机遥感数据处理及其精度评定无人机遥感数据处理及其精度评定无人机遥感技术是近年来备受关注的一项领域,它以其高分辨率和灵活性在各个领域展现出巨大的应用潜力。
然而,无人机遥感数据的处理和精度评定是使其发挥最大效益的重要环节。
本文将探讨无人机遥感数据处理的方法,以及如何评定其精度。
一、无人机遥感数据处理方法1. 数据采集:无人机遥感数据的采集是最初的一步。
通过搭载各种传感器和设备,无人机可以采集不同类型的数据,如高分辨率影像、热红外数据、激光雷达数据等。
在数据采集过程中,需要注意航线规划、飞行高度、传感器参数等因素,以获得高质量的数据。
2. 数据预处理:数据采集后,需要对原始数据进行预处理。
预处理的目标是去除数据中的噪声、填补缺失值、纠正几何畸变等。
对于高分辨率影像数据,可以使用辐射校正和几何校正方法进行预处理;对于激光雷达数据,可以进行点云过滤、建立地面模型等预处理操作。
3. 数据配准:为了使不同数据能够进行有效的比较和分析,需要将不同数据进行配准。
配准可以通过特征点匹配、数学模型拟合等方法实现。
配准后的数据可以用于生成多源数据融合产品,提高遥感数据的精度和可靠性。
4. 数据分类与识别:根据任务需求,可以使用机器学习、图像处理等方法对遥感数据进行分类和识别。
例如,可以运用目标检测算法识别遥感图像中的建筑物、道路等目标。
数据分类与识别的结果可以为后续的应用提供支持。
5. 数据分析与应用:经过数据处理后,可以进行数据分析和应用。
无人机遥感数据可以应用于农业、环境监测、城市规划、灾害评估等领域。
通过对数据进行分析,可以获得有用的信息和结论,为决策提供依据。
二、无人机遥感数据精度评定无人机遥感数据的精度评定是判断数据可靠性和应用效果的重要指标。
以下是常用的精度评定方法:1. 比对方法:将无人机采集的数据与高精度参考数据进行比对。
例如,可以选取地面控制点或GPS测量点作为参考,计算无人机数据与参考数据之间的误差。
无人机数据处理中的质量控制与评估

无人机数据处理中的质量控制与评估无人机在今天的各个领域中得到了广泛的应用,特别是在农业、环境监测和安防监控等方面。
无人机飞行收集的数据需要经过处理才能得到有用的信息,如何保证这些数据的质量是无人机应用的关键。
一、无人机数据处理的质量控制对于无人机数据处理中的质量控制,需要关注以下方面:1. 数据采集环境要合理首先,需要注意无人机数据采集的环境。
无人机的数据采集环境需要合理,例如在拍摄农田时,应该在适当的高度保持平稳。
如果无人机在采集数据时出现了颠簸或因为其他原因导致数据出现了抖动,就会影响数据质量。
2. 数据传输要可靠无人机获取的数据需要传输到数据处理软件,并确保数据传输的质量。
如果数据传输不可靠,无论是由于出现了网络故障、天气影响等原因导致数据传输出现了错误,都会对后续数据处理造成影响。
3. 数据处理要科学无人机采集的数据需要进行科学的数据处理,包括几何校正、大气校正、相机标定等。
这些操作对于保证无人机数据处理的质量非常重要。
如果数据处理不到位,一方面会影响后续信息提取的准确性,另一方面也会浪费无人机采集的数据。
二、无人机数据处理的质量评估对于无人机数据处理的质量评估,需要注意以下方面:1. 数据处理的准确性数据处理的准确性是对无人机数据处理质量评估的重要指标。
处理后的数据应该能够反映真实的环境情况,并且能够为后续应用提供准确的数据支持。
可以比较同一地区的无人机数据和其他数据源的对比,评估处理后数据的准确性。
2. 数据处理的效率无人机数据处理需要耗费大量的时间和人力,对于大规模的数据集,数据处理的效率是不可忽视的。
评估处理过程中的效率,可以通过比较不同软件在同一数据集上的处理速度等来进行评估。
3. 数据处理的稳定性数据处理的稳定性是指处理过程是否稳定可靠。
尤其是对于大规模数据处理任务,所采用的软件和算法应该稳定可靠,并且能够适应不同的处理需求。
评估数据处理的稳定性可以通过测试不同数据集在处理过程中的成功率、错误率等来评估。
无人机本科生毕业设计(论文)范文

无人机本科生毕业设计(论文)范文引言本文旨在介绍一份无人机本科生毕业设计的范文,以帮助其他学生理解如何撰写自己的毕业设计论文。
本文将介绍选题背景、目标与方法、实施过程和结果与讨论等内容。
选题背景无人机技术近年来得到了广泛的应用和研究。
该技术在航空、农业、物流等领域具有巨大的潜力。
本毕业设计旨在研究无人机在农业领域的应用,利用无人机进行农田巡视和植物病害检测,为农民提供精准的农田管理和植物保护方案。
目标与方法本研究的目标是设计并实现一套基于无人机的农田巡视和植物病害检测系统。
具体来说,将通过以下步骤实现目标:1. 调研和了解目前无人机农业应用的最新技术和方法。
2. 设计和制造一架适合农田巡视和植物病害检测的无人机。
3. 开发软件和算法,实现无人机的自主飞行、图像采集和数据分析等功能。
4. 进行农田巡视和植物病害检测的实地试验,对数据进行分析和评估系统性能。
实施过程本研究的实施过程分为以下几个步骤:1. 合理安排时间和资源,确保每个步骤顺利进行。
2. 针对每个步骤制定详细的计划,并提交给指导教师进行审查和指导。
3. 在制造无人机的过程中,遵循相关的安全规定,并保证无人机的质量和性能符合设计要求。
4. 针对软件和算法的开发,合理选择开发工具和平台,并进行有效的测试和调试。
5. 实地试验过程中,确保飞行安全,并收集准确的数据以供后续分析使用。
结果与讨论通过实施以上步骤,完成了一套基于无人机的农田巡视和植物病害检测系统的设计和开发。
通过实地试验,证明了该系统具有良好的性能和准确的数据分析能力。
然而,还存在一些改进的空间,如无人机飞行时间的延长和数据处理算法的优化等。
结论本毕业设计通过研究无人机在农田巡视和植物病害检测方面的应用,设计并实现了一套具有良好性能的系统。
本研究为农民提供了更精准的农田管理和植物保护方案,也为无人机在农业领域的应用提供了理论和实践的参考。
参考文献1. 无人机在农业领域的应用研究。
2. 无人机农田巡视和植物病害检测系统的设计与开发。
一种基于航迹运动特征的无人机和飞鸟目标分类方法

一种基于航迹运动特征的无人机和飞鸟目标分类方法一种基于航迹运动特征的无人机和飞鸟目标分类方法在无人机技术不断发展和应用的今天,无人机与飞鸟在空中运动时往往难以区分。
如何通过航迹运动特征来对无人机和飞鸟进行有效分类成为了一个重要的课题。
本文将探讨一种基于航迹运动特征的无人机和飞鸟目标分类方法,希望能为相关领域的研究和实践提供一定的参考和启发。
1. 背景无人机技术的广泛应用给人们的生活和工作带来了诸多便利,但与此无人机的快速发展也带来了一些新的问题和挑战。
其中之一就是无人机与飞鸟在空中运动时很难以区分。
传统的目标识别方法往往难以满足对无人机和飞鸟进行准确分类的需求,因此需要一种基于航迹运动特征的全新分类方法来解决这一难题。
2. 目前研究现状目前针对无人机和飞鸟目标分类的研究主要集中在图像识别、声音识别和雷达识别等方面。
然而,这些方法往往受限于环境、光照和设备等因素的影响,分类效果有限。
需要一种更加可靠和全面的分类方法来应对复杂多变的空中运动环境。
3. 提出方法基于航迹运动特征的目标分类方法是一种新颖而有前景的分类技术。
通过对无人机和飞鸟在空中运动过程中的航迹特征进行深入而全面的分析,可以发现它们在运动状态、轨迹模式、速度变化等方面有着明显的差异。
利用这些差异性,可以将无人机和飞鸟有效地区分开来,实现精准分类。
4. 具体实现在该方法中,首先需要对无人机和飞鸟在空中的运动轨迹进行数据采集和记录。
利用大数据分析和机器学习等技术对这些轨迹数据进行深度学习和模式识别,从而提取出它们的航迹运动特征。
通过建立相应的分类模型和算法,可以实现对无人机和飞鸟目标的精准分类和识别。
5. 个人观点对于这种基于航迹运动特征的目标分类方法,笔者认为其具有重要的理论和应用价值。
这种方法不依赖于特定的环境和设备,对光照、天气等因素的影响较小,具有较强的稳定性和鲁棒性。
通过对航迹运动特征的深入分析,可以更准确地理解无人机和飞鸟在空中的运动规律,为进一步研究和开发提供了坚实的基础。
基于深度学习的无人机飞行控制方法

基于深度学习的无人机飞行控制方法随着无人机技术的不断发展,无人机的使用范围也越来越广泛。
然而,无人机在飞行过程中依然存在一些控制问题,这不仅影响了无人机的稳定性和飞行效率,也增加了飞行过程中的安全隐患。
为了解决这些问题,人们开始将深度学习技术应用到无人机飞行控制中。
所谓深度学习,就是通过大量数据的训练,从而使机器能够自己学习规律和特征,从而实现一些智能应用。
而在无人机飞行控制中,深度学习技术主要就是通过训练数据模拟无人机的飞行数据,从而推导出一些规律,然后实现自动控制无人机飞行的过程。
基于深度学习的无人机控制方法有很多种,下面我们就从三个方面来具体介绍。
1. 基于卷积神经网络的无人机飞行控制卷积神经网络是深度学习中的一种常用模型,它主要适用于图像识别和分类等方面。
在无人机控制中,卷积神经网络可以用来提取图像中的特征,进而实现无人机的智能控制。
通常情况下,我们会将无人机上的摄像头所拍摄到的图像作为输入,然后通过卷积神经网络进行处理,最终输出所需要的飞行指令。
这种控制方法不仅能够自动调节无人机的姿态和速度,还可以实现自主避障等功能。
2. 基于强化学习的无人机飞行控制强化学习是一种通过奖励和惩罚来指导机器学习的方法。
在无人机飞行控制中,我们通常会设置一个目标,在无人机飞行的过程中,给出相应的奖励或者惩罚,以此来指导无人机的飞行行为,最终实现高效的控制。
常见的强化学习算法有Q-Learning、Deep Q-Learning以及Actor-Critic等,在无人机飞行控制中,我们可以选择适合任务的算法来进行训练和控制。
3. 基于循环神经网络的无人机飞行控制循环神经网络是深度学习中的一种特殊模型,它主要用来处理序列型的数据,例如语音、文本等。
在无人机飞行控制中,我们可以通过将无人机传感器所接收到的数据视为一个序列,然后将其输入到循环神经网络中进行处理和学习。
通过循环神经网络的处理,我们可以得到无人机在不同情况下的飞行状态,进而实现自主控制。
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基于飞行数据的无人机飞行质量评价在无人机的地面站及飞控系统中,嵌入了一套飞行数据管理记录系统(Flight Data Management &Recorder System,简称FDMRS)。
FDMRS是能够完成实时采集、记录无人机飞行过程的数据信息,依托FDMRS,可以建立完整的无人机检测维护、飞行安全及飞行质量管理体系,它是保证无人机飞行安全、提高完好率和训练效果的有力工具。
因此,利用无人机的FDMRS数据,可以对无人机的飞行质量及对无人机的操控过程进行评估分析。
利用飞行数据对有人驾驶飞机的飞行操作质量进行分析评估,国际上早有研究。
1993年,国际飞行安全基金会与美国联邦航空局联合出版了飞行操作质量保证(Flight Operational Quality Assurance,简称FOQA)计划的项目研究报告。
FOQA是一个“获取并分析飞机在航行过程中由飞行数据记录器所记录下来的飞行数据”,从而提高飞行安全操作的安全性,改善空中交通管制程序,指导机场与飞机的设计与维护的项目。
对于无人机,飞行质量评价在无人机操控训练中具有非常重要的意义,它可为无人机操控手飞行训练提供反馈,是提高飞行技能的有效途径。
可增强训练环节的衔接,提高训练科目、训练内容的针对性、有效性,通过避免“过培养”、“欠培养”现象的发生,优化训练时间,减少资源浪费,提高训练工作的效费比;可对飞行操作能力进行量化评估,提高飞行讲评的针对性。
具有极大的军事应用价值和广泛的军事应用前景。
因而有必要依据飞行数据对无人机的飞行质量及无人机操控人员的操作状况进行分析研究。
请你们研究如下问题:1.在地理坐标系(纬度,经度,高程)和本地直角坐标系中分别画出2016-09-22 13-05-34.tlog.mat文件中所给出数据的航迹。
在同一个图形界面中分三个子窗口分别画出纬度、经度、高程关于时间的变化曲线,再画出该无人机的速度大小曲线。
2.研究表明,所有的飞行动作都是以水平直线飞行、转弯、爬升、下滑这四个基本飞行动作为基础的,所有的受控飞行都是由这四种基本动作中的一个或者多个动作组合而成。
无人机地面站记录了无人机在空中的飞行状态及操控手对无人机的操作信息。
根据数据文件2016-09-22 13-05-34.tlog.mat中所给出的飞行数据,进行飞行科目分解与基本飞行动作识别,从其飞行历程中分别提取4个基本飞行动作的有代表性的一段数据序列。
3.如果将一个复杂的飞行动作分解成一个或多个基本飞行动作的组合形式,则任意形式的飞行动作评价就有了相对统一、客观的评价内容,具备了可对比性。
评价一个无人机操控手的飞行质量,首先需要将整个飞行过程划分成上述4个基本飞行科目或基本飞行科目的组合,并提取与对应基本飞行动作相关的敏感参数和特征参数。
针对每个基本飞行科目分别建立评价指标体系,通过特定算法完成对飞行质量的评价。
根据问题2中提取的飞行阶段及其数据,评价该无人机操控手在各个阶段的飞行质量,并分析该无人机操控手的飞行习惯及痼癖动作。
4.评价一个无人机操控手的综合飞行技能,不仅要评估每个基本飞行动作的飞行质量,还需要评估从起飞、空中巡航到着陆的整个飞行状态下所有飞行动作的综合飞行质量。
在问题3的基础上,建立一个综合评价模型,并评价2016-09-22 13-05-34.tlog.mat、2016-09-24 09-40-48.tlog.mat、2016-09-24 12-46-11.tlog.mat 对应的3个无人机操控手的飞行质量哪个好?5.在问题3和问题4讨论结果基础上,建立模型找出影响飞行质量的主要因素。
并提出对无人机操控手的考核办法。
附录1 数据格式说明:加载数据文件2016-09-22 13-05-34.tlog.mat的MATLAB命令为:load('2016-09-22 13-05-34.tlog.mat ')文件2016-09-22 13-05-34.tlog.mat中包含292个矩阵,其中的一些重要参数说明如下:alt_mavlink_global_position_int_t:给出的是经过处理的高度信息,其中的第1列是时间,这里的时间是以公元0年1月1日0时作为时间起点的时刻,单位:天;第2列数据是高度,单位:米3⨯。
10alt_mavlink_gps_raw_int_t:GPS给出的原始的高度信息,其中的第1列是时间,第2列数据是高度。
lat_mavlink_global_position_int_t:给出的是经过处理的纬度信息。
lat_mavlink_gps_raw_int_t:GPS给出的原始的纬度信息,其中的第一列是时间,单位:天;第2列数据是纬度,单位:度7⨯。
10lon_mavlink_global_position_int_t:给出的是经过处理的经度信息。
lon_mavlink_gps_raw_int_t:GPS给出的原始的经度信息,其中的第1列是时间,单位:天;第2列数据是经度,单位:度7⨯。
10pitch_mavlink_attitude_t:给出俯仰角的信息。
pitch_mavlink_attitude_t:给出俯仰角速度的信息。
throttle_mavlink_vfr_hud_t:给出油门大小的信息。
roll_mavlink_attitude_t:给出滚转角的信息。
rollspeed_mavlink_attitude_t:给出滚转角速度的信息。
yaw_mavlink_attitude_t:给出偏航角的信息。
yawspeed_mavlink_attitude_t:给出偏航角速度的信息。
airspeed_mavlink_vfr_hud_t:空速heading_mavlink_vfr_hud_t:航向(角)throttle_mavlink_vfr_hud_t:发动机油门(风门)附录2 四个基本飞行动作要求及相关参数:(1)平飞1)纵向高度和速度保持:高度、高度变化率、空速、油门、俯仰角、俯仰角速率;2)横侧向航向保持:航向恒定、滚转角为零;经度、纬度(2)爬升1)纵向速度保持:空速、空速变化率、高度、高度变化率、油门,俯仰角、俯仰角速率2)横侧向航向保持:经度、纬度、航向恒定、滚转角为零;(3)转弯1)纵向高度保持:空速、空速变化率、高度、高度变化率、油门,俯仰角、俯仰角速率2)横侧向滚转保持:经度、纬度、航向、滚转角;(4)下滑1)纵向速度保持:空速、空速变化率、高度、高度变化率、油门,俯仰角、俯仰角速率2)横侧向航向保持:经度、纬度、航向恒定、滚转角为零;附录3 坐标系的说明1.地理坐标系(1)以参考椭球的中心为坐标原点,椭球的短轴与参考椭球旋转轴重合;(2)大地纬度B :以过地面点的椭球法线与椭球赤道面的夹角为大地纬度B ;(3)大地经度L :以过地面点的椭球子午面与起始子午面之间的夹角为大地经度L ;(4)大地高H :地面点沿椭球法线至椭球面的距离为大地高H ;(5)点位坐标用(,,)B L H 表示。
2.地心直角坐标系地心作为原点,x 轴指向水平面正东方,z 轴垂直x 轴指向天,y 轴垂直Oxz 平面,指向北,符合右手原则。
3.本地直角坐标系一般地,其原点可选为本地任意一固定点,按北—东—下方向,且符合右手原则,即x 轴指向水平面正北方,y 轴指向水平面正东方,z 轴垂直于Oxy 平面指向下方。
我们也可以建立本地直角坐标系,其原点可选为本地任意一固定点,,,x y z 轴分别指向东、北、天,也符合右手原则。
4.坐标系的转换地理坐标系转换为本地直角坐标系的步骤:(1)首先将目标在地理坐标系中的地理坐标转换为其在地心直角坐标系中的地心直角坐标。
(2)其次将目标在地心直角坐标系中的地心直角坐标转换为其在本地直角坐标系中的直角坐标。
5.地理坐标转换为地心直角坐标的公式2()cos cos ,()cos sin ,[(1)]sin .m m m m m m m m m m m X N H B L Y N H B L Z N e H B ⎧=+⎪=+⎨⎪=-+⎩公式中,(,,)m m m X Y Z 为目标地心直角坐标,(,,)m m m B L H 为目标地理坐标,N 为椭球面卯酉圈的曲率半径,e 为椭球的第一偏心率,,a b 为椭球的长短半轴长,6378137a =m ,20.0066943799013e =,这里e a =,N =6.地心直角坐标系转换为本地直角坐标系这里的本地直角坐标系是“北东下”坐标系。
本地坐标系的原点在地心直角坐标系中的坐标为(,,)r r r X Y Z ,在地理坐标系中的坐标为(,,)r r r B L H ,则目标在本地直角坐标系中的坐标(,,)mr mr mr X Y Z 满足如下关系 sin cos sin sin cos sin cos 0cos cos cos sin sin mr r r r r r m r mr r r m r mr r rr r r m r X B L B L B X X Y L L Y Y Z B L B L B Z Z ---⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=--⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥----⎣⎦⎣⎦⎣⎦. 或者使用的是左手坐标系,z 轴指向天,对应的坐标变换公式为sin cos sin sin cos sin cos 0cos cos cos sin sin mr r r r r r m r mr r r m r mr r r r r r m r X B L B L B X X Y L L Y Y Z B L B L B Z Z ---⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=--⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦⎣⎦. 参考文献:[1] 刘世前编著,现代飞机飞行动力学与控制,上海:上海交通大学出版社,2014,41~45.。