基于CAP准则的柔性飞机飞行品质研究
无人机飞行操纵品质评价准则之探讨
无人机飞行操纵品质评价准则之探讨发布时间：2021-01-14T07:52:26.446Z 来源：《中国科技人才》2020年第23期作者：邓运华余立[导读] 随着科学技术的飞速发展，促进了无人机技术迅速发展，并且取得了了不起的成绩，但是，无人机飞行品质的研究却远远落后于无人机技术的发展。
特别是对于无人机操纵品质的预测工作，截止到现在仍然没有制定出比较熟练可行的制度标准。
中航飞机股份有限公司汉中飞机分公司 723200摘要：随着科学技术的飞速发展，促进了无人机技术迅速发展，并且取得了了不起的成绩，但是，无人机飞行品质的研究却远远落后于无人机技术的发展。
特别是对于无人机操纵品质的预测工作，截止到现在仍然没有制定出比较熟练可行的制度标准。
这篇文章主要根据无人机飞行操纵品质评价准则展开深入的研究与探讨，从只找出存在的问题，并且能够对这些问题进行具体分析，给出相应的解决对策。
从而为无人机飞行操纵品质评价准则的探究工作贡献一份力量。
关键词：无人机；操纵品质；评定准则；适用性随着无人机技术的飞速发展，促进了无人机在构型、飞控、算法等技术方面的改革创新，而且取得了很大的进步，然而，对于无人机飞行质量的研究工作却远远跟不上无人机技术的发展脚步。
现在的无人机主要侧重于无人机的实用性与操作性两个性质，而且无人机在执行任务的时候根据的是飞控系统的自主性，因此现在的飞行员只是起到了监控的作用，间接的参与了无人机的控制工作，基本没有对无人机进行干预，所以，根本没有飞行品质问题的出现。
尽管无人机与其他的飞行器不一样，具有自身的特殊性，但是无人机仍然具有飞行器相关特点，因此无人机也存在飞行品质问题，例如无人机的飞行安全、任务完成质量的预测等等。
对于无人机来说，其飞行品质限制的是飞机设计。
一般来说，飞行品质与无人机的设计和制造是息息相关，只有无人机具备了优质的飞行品质标准，那么才能够使得无人机的设计和制造速度大大提高。
但是，就目前而言，飞行品质与无人机技术根本没有可比性。
柔性飞机阵风载荷减缓飞行控制律设计
柔性飞机阵风载荷减缓飞行控制律设计
刘世前;朱纪洪;胡金春
【期刊名称】《系统仿真学报》
【年(卷),期】2007(19)11
【摘要】针对大型柔性飞机纵向飞行运动中气动弹性与飞行品质的耦合控制问题,首先建立柔性飞机动力学模型,运用分布参数系统输出反馈进行纵向短周期运动飞行品质与基本结构模态应力约束下的多指标融合控制设计,在此基础上运用多指标相容控制设计方法进行大型柔性飞机阵风减缓主动控制律设计,最后数值仿真验证设计方法的可行性与有效性。
【总页数】4页(P2519-2522)
【关键词】气动弹性;阵风减缓;弹性模态控制;协方差配置
【作者】刘世前;朱纪洪;胡金春
【作者单位】上海交通大学空天科学技术研究院;清华大学计算机系智能技术与系统
【正文语种】中文
【中图分类】V249.1
【相关文献】
1.民用飞机阵风载荷及减缓技术的研究 [J], 赵继伟;胡赞远
2.大展弦比飞翼构型飞机阵风载荷减缓控制 [J], 高洁;王立新;周堃
3.基于L1自适应控制的阵风减缓控制律设计 [J], 王哲;徐恒;张亚飞;王静
4.多控制面柔性翼飞行器阵风减缓研究 [J], 陈洋;王正杰;郭士钧
5.阵风载荷减缓系统LQG/LTR多变量控制器设计 [J], 张军红;李振水;詹孟权;高亚奎
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无人机飞行操纵品质评价准则之探讨
无人机飞行操纵品质评价准则之探讨作者：***来源：《电脑知识与技术》2019年第19期摘要：近年来，无人机技术迅速发展，相比之下，无人机飞行品质的研究却相对滞后。
尤其是对无人机操纵品质的评估，目前为止并没有较为成熟的准则。
本文试图从纵向、横向两个角度分析有人飞机飞行品质評估准则对于无人机飞行操纵品质评估的适用性，对无人机飞行操纵品质的评价准则进行探讨，并加以分析，以期对无人机飞行操纵品质评估提供借鉴。
关键词：无人机;操纵品质;评定准则;适用性中图分类号：TP311; ; ; 文献标识码：A文章编号：1009-3044（2019）19-0247-03开放科学（资源服务）标识码（OSID）： <E：＼知网文件＼电脑＼电脑19-21＼19期＼7xs201919＼Image＼image1_9.jpeg>在无人机迅速发展的背景下，其构型、飞控、算法等技术逐渐成熟，但与无人机的“硬要求”飞速发展形成鲜明对比的是无人机飞行质量的研究工作滞后。
有观点认为由于目前无人机偏向于其实用性与操作性，且无人机主要是依靠飞控系统自主或者自动执行任务，飞行员仅扮演监控角色（必要时干预），并未直接参与飞机的控制，因此不存在飞行品质的问题。
但是无人机作为一种特殊的飞行器，仍具备了飞行器的基本特征，飞行安全、完成任务质量的评估等问题均属于飞行品质研究的范畴。
无人机飞行品质规范是设计飞机，包括飞行控制系统的依据和基础之一。
[1]良好的飞行品质规范能够使无人机的设计和制造事半功倍。
然而，与无人机技术发展的热潮相比，其飞行品质方面研究相对较少。
本文从发展相对成熟的有人飞机飞行品质评估准则作为出发点，就其是否适合在无人机上应用开展了些许探讨和分析。
1 无人机飞行操纵品质飞行品质是衡量飞机完成特定飞行任务的精确度及驾驶员工作负荷的尺度，对于无人机而言，一种是自主式作业，另一种是遥控式作业。
就这两种形式的无人机而言，研究“驾驶员工作负荷尺度”意义不大，但是飞行任务的精确性对于无人机而言却有着重大意义，对于遥控式无人机，在人为操纵的状态下进行作业，就其操纵品质是否符合任务要求，需要一定的评价准则和标准进行评估，这也充分说明了研究无人机飞行品质中操纵品质的重要性。
飞机飞行品质规范发展综述_董彦非
先地位 , 其发展过程最具代表性 。 1908年 , 美国发布的陆军信号部队第 486号规
范第 10项要求可以视为世界上第一部飞行品质规 范 [ 4] 。该要求为 :“在合理长度的时间段内 , 飞机的 构造和 操纵 必 须 足够 简 单 以使 一 个 正常 人 成 为 专家 。”
1936年 , 美国国家航空咨询委员会 (NACA)承 担了对飞机飞行品 质提出定量设 计标 Nhomakorabea的研 究任
务 。通过试飞实验 , NACA对 60多架飞机的飞行品 质做了测试并综合飞机设计分析 、飞行品质数据和 驾驶员的评价 , 形成了最初的飞行品质规范基础 。
在二战前后 , 美国出现了很多具有特殊要求的 飞机 , 但由于没有官方统一的飞行品质规范 , 对它们 的飞行品质 要求也五花八 门 。 基于 前期的研 究成 果 , NACA在 1943年发布了第一份适用于民航和军 用飞机的飞行品质规范 (NACAReport755)。 基于 NACA的 研究 , 美 国空 军和海 军又 分别 提出 了 C1815和 SR-119细则 , 其中包括了试飞程序 , 以检验 飞机是否符合规范的要求 。 1954年 , 美国在总结二 战经验 的基 础上 , 颁布 了飞 机飞 行品 质规 范文 件 MIL-F-8785(ASG)。
【国家自然科学基金】_柔性机翼_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140730
推荐指数 5 3 3 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2010年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35
推荐指数 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2014年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
2014年 科研热词 辅助固持 蜂窝结构 精加工 真空吸附 柔性蒙皮 机翼和垂尾 有限元仿真 复合材料 位姿调整 推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2008年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
科研热词 柔性机构 遗传算法 自适应机翼 连续体拓扑优化 结构优化 激振 气动弹性 模态特性 柔性结构 最小平方差 振翼 拓扑优化 变形机翼 分析 分布载荷 几何非线性 优化准则法 二次优化
推荐指数 4 3 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2011年 科研热词 柔性机构 拓扑优化 颤振 遗传算法 载荷路径法 气动弹性 几何非线性 高空长航时 飞行载荷 飞行动力学 面内变形 配平 载荷路径 自适应机翼 综合优化设计 结构设计 结构 碳纤维增强复合材料 波纹式柔性蒙皮 柔性飞机 柔性蜂窝 柔性机翼 形状变形 完全本征方程 大变形 多材料组合 多控制面 变弯度自适应机翼 变体飞机 变体机翼 动失速 力学性能 刚体运动 主动气动弹性机翼 推荐指数 3 3 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
飞机飞行品质规范及评价准则研究
ML-STD-1797A规范在评价高阶增稳飞机的动态飞行 品质的时候，其主要是利用等效系统准则对小型缩比飞机 的 增稳 控制系统实 施 初步飞 行品质 评 价处 理，对M a t L a b
中的遗传算法和直接搜索工具箱等综合应用且加强等效 系统 拟 配 处 理。在 这一 过 程中对 等 效 系统 模 型的 选 择 情 况重点研究，最优拟配方法制定的时候，其在迭代初值选 取 及评 价拟配 效 果方 式研 究等 方面 得到 有 效 应 用。为 评 价高阶系统的飞 行品质比 较 有 效的 评 价方 式 是 应 用和高 阶系统等价的低阶系统实施分析与评价。在获得低价等效 系统的时候，需要对飞 机俯 仰短 周期响应评 价的时候，充 分应用CAP准则和带宽加回落准则等方式[2]。
横航向飞行品质准则作为整体在MIL-F-8785C规范的 基础上得出，其对滚转轴及航向轴等方面的飞行品质要求 加以具体规范化管理和具体规定。 2.3 飞机滚转轴的飞行品质评价
滚 转 响 应 属于飞 机 滚 转 操 纵 的 过 程中比 较 重 要的 动 态特点，主要是由滚转模态时间常数和螺旋模态的稳定性 等 指 标 进 行反 应，滚 转 模 态 时间常 数（Tr）是 对飞 机 滚 转 阻 尼特 性 描 述的 方 式。高增益 控制 增稳飞 机的 滚 转 模 态 时间常数值较小，大信号输入的时候会发生滚转速率不高 的情况，在小信号输入的时候，其灵敏程度又明显比较高， 在飞机转弯的时候，滚转－螺旋耦合振荡也容易降低滚转 的可操纵性，这一时期飞机的操纵会更稳定。需要较大程 度 上 降 低 滚 转 角指令的 控制 权 限，因此 要加强 对 滚 转与 螺旋的耦合程度进行限制。飞机在受扰滚转的时候也会出
飞机飞行品质规范及评价准则研究
飞机飞行品质规范及评价准则研究
飞机飞行品质是指飞机在飞行过程中表现出的各项性能和特点，包括飞行稳定性、操纵性、横向和纵向稳定、航向控制等。
为了保证飞机的飞行安全和乘客的舒适度，必须制定一定的规范和评价准则，以确保飞机飞行品质的高标准。
飞机飞行品质规范主要包括以下方面的规定：
1. 飞行稳定性：要求飞机在各种工况下都能保持稳定飞行，不会出现任何异常震动或晃动。
还要求飞机在受到外界扰动时，能够迅速恢复到稳定状态，确保飞机的飞行安全。
2. 操纵性：要求飞机能够对操纵员的指令快速响应，并且操纵的力量合理、舒适。
操纵性的好坏直接影响到飞机的机动性和操作的便捷性，对于飞行安全非常重要。
3. 横向和纵向稳定：要求飞机在横向和纵向飞行过程中保持稳定，不会出现侧滑或偏航等异常情况。
横向和纵向稳定是飞机飞行品质的基础，也是飞行安全的保证。
4. 航向控制：要求飞机能够保持正确的航向，不会出现偏离航向或者频繁修正航向的情况。
航向控制的好坏直接影响到飞机的导航和航行精度，对于飞行安全和航行效率都非常重要。
1. 飞机的操纵性能评价：通过操纵实验和试飞，对飞机的操纵性能进行评估。
评价指标包括操纵力量和操作的便捷性等。
3. 飞机的机动性评价：通过控制飞行姿态和航向，对飞机进行机动试飞和评估。
评价指标包括加速度和迅速转弯等。
飞机飞行品质规范和评价准则的研究对于飞行安全和乘客舒适度具有重要意义。
在制定规范和准则时，需要综合考虑飞机的各项性能指标，并确保规范和准则的合理性和可行性，以确保飞机的飞行品质和安全性达到最高标准。
基于CAPP技术的柔性工艺路线探讨
基于CAPP技术的柔性工艺路线探讨------计算机辅助工艺设计摘要：计算机的快速发展及其在机械制造业中的广泛应用,使计算机辅助工艺设计成为可能。
计算机辅助工艺设计技术已经成为一门独立的成熟技术,在现代制造业中发挥着重要作用,对现代制造业具有重要的理论意义和广泛的实际需求。
论述了在机械制造业实行计算机辅助工艺设计(CAPP)的必要性，分析了CAPP系统国内外现状，介绍了计算机辅助工艺的原理、决策模块及其实际生产活动中的柔性化应用，分析柔性CAPP系统特点和工艺方案 , 提出了CAPP的发展趋势必将向智能化、工具化、集成化以及柔性化方向进一步发展。
为研发人员开发和完善CAPP系统提供了借鉴。
关键词：CAPP技术；决策模块；工艺路线；柔性化；发展趋势Abstract: the rapid development of computer and its wide application in machinery manufacturing make computer aided process design possible. Computer aided process planning (CAPP) has become an independent mature technology, playing an important role in modern manufacturing industry. It has important theoretical significance and broad practical demand for modern manufacturing industry. It discussed the implementation of computer aided process design in mechanical manufacturing industry (CAPP) the necessity, analyzing the present situation of CAPP system at home and abroad, introducing the flexible application of computer aided technology principle, decision-making module and the actual production activities, analysis of flexible CAPP system characteristic and process, proposing the development trend of CAPP is bound to the intelligent the tool, integrated and flexible direction for further development. The CAPP system provides a reference for developers to develop and improve.1、前言随着计算机技术的发展，计算机技术在越来越多的领域得到广泛应用。
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构振动模态频率越低，飞行品质越差，但其并未分析 柔性 模 态 对 ＣＡＰ 指 标 的 影 响。Ｔｏｋｕｔａｋｅ 等［９］将 ＣＡＰ指标引入到控制设计中，将飞行品质要求与鲁 棒稳定条件结合，设计更加合理的闭环控制系统，但
频率引入评价指标公式。分别计算刚性飞机和柔性飞机 ＣＡＰ值与阻尼比关系曲线。对比发现，高速、大柔性飞机 ＣＡＰ值相对
刚性飞机 ＣＡＰ值偏离较大，影响飞机飞行品质。
关键词：飞行力学；柔性飞机；飞行品质；ＣＡＰ准则
中图分类号：Ｖ２２５ 文献标志码：Ａ
文章编号：２０９５ ２７８３（２０１８）０５ ０５３３ ０４
第１３卷 第５期 ２０１８年３月
中国科技论文 ＣＨＩＮＡＳＣＩＥＮＣＥＰＡＰＥＲ
Ｖｏｌ．１３Ｎｏ．５ Ｍａｒ．２０１８
基于 犆犃犘 准则的柔性飞机飞行品质研究
张 聪１，谭溥学２，李道春２，董 昊２，向锦武２
（１．中国飞行试验研究院，西安 ７１００８９；２．北京航空航天大学航空科学与工程学院，北京 １００１９１）
犛狋狌犱狔狅狀犳犾犻犵犺狋狇狌犪犾犻狋狔狅犳犳犾犲狓犻犫犾犲犪犻狉犮狉犪犳狋犫犪狊犲犱狅狀犆犃犘犮狉犻狋犲狉犻狅狀
ＺＨＡＮＧＣｏｎｇ１，ＴＡＮＰｕｘｕｅ２，ＬＩＤａｏｃｈｕｎ２，ＤＯＮＧ Ｈａｏ２，ＸＩＡＮＧＪｉｎｗｕ２
（１．犆犺犻狀犲狊犲犉犾犻犵犺狋犜犲狊狋犈狊狋犪犫犾犻狊犺犿犲狀狋，犡犻’犪狀７１００８９，犆犺犻狀犪；２．犛犮犺狅狅犾狅犳犃犲狉狅狀犪狌狋犻犮犛犮犻犲狀犮犲犪狀犱 犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵，犅犲犻犺犪狀犵犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔，犅犲犻犼犻狀犵１００１９１，犆犺犻狀犪）
飞行品 质 是 对 飞 机 操 纵 性 和 稳 定 性 的 度 量，传 统的飞行品质评价标准主要有 ＣＡＰ（ｃｏｎｔｒｏｌａｎｔｉｃｉ ｐａｔｉｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒ）准则、ＮｅａｌＳｍｉｔｈ准则等［１２］，该评 价准则中定义的评价指标主要针对刚性飞机的飞行
品质。近年 来，较 为 成 熟 的 飞 行 品 质 评 价 准 则 是 美
犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｉｎａｉｒｃｒａｆｔｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙｈａｓａｇｒｅａｔｉｍｐａｃｔｏｎａｉｒｃｒａｆｔｆｌｉｇｈｔｑｕａｌｉｔｙ．Ｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｅｖａｌｕａｔｉｏｎｉｎｄｅｘｏｆｆｌｉｇｈｔ ｑｕａｌｉｔｙｆｏｒｒｉｇｉｄａｉｒｃｒａｆｔｃａｎｎｏｔｍｅｅｔｔｈｅｆｌｉｇｈｔｑｕａｌｉｔｙｅｖａｌｕａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅｆｌｅｘｉｂｌｅａｉｒｃｒａｆｔ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｒｉｇｉｄａｎｄｆｌｅｘｉｂｌｅａｉｒ ｃｒａｆｔｌｉｎｅａｒｉｚｅｄｆｌｉｇｈｔｄｙｎａｍｉｃｓｍｏｄｅｌｓａｒｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｏｍａｉｎａｎｄｔｉｍｅｄｏｍａｉｎｒｅｓｐｏｎｓｅａｒｅｃｏｍｐａｒｅｄ ｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｒｉｇｉｄａｎｄｆｌｅｘｉｂｌｅａｉｒｃｒａｆｔ．Ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｄｅｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｆｌｉｇｈｔｑｕａｌｉｔｙｅｖａｌｕａｔｉｏｎｉｎｄｅｘｆｏｒ ｆｌｅｘｉｂｌｅａｉｒｃｒａｆｔ，ｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌａｎｔｉｃｉｐａｔｉｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒ（ＣＡＰ）ｅｖａｌｕａｔｉｏｎｉｎｄｅｘｉｓｍｏｄｉｆｉｅｄａｎｄｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｍｏｄａｌｆｒｅｑｕｅｎ ｃｙｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｔｏｔｈｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｉｎｄｅｘｆｏｒｍｕｌａ．ＴｈｅＣＡＰｖａｌｕｅｓｏｆｔｈｅｒｉｇｉｄａｉｒｃｒａｆｔａｎｄｔｈｅｆｌｅｘｉｂｌｅａｉｒｃｒａｆｔａｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｒｅ ｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅＣＡＰｖａｌｕｅｏｆｔｈｅｈｉｇｈｓｐｅｅｄａｎｄｌａｒｇｅｆｌｅｘｉｂｌｅａｉｒｃｒａｆｔｉｓｌａｒｇｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｔｈｅｒｉｇｉｄａｉｒ ｃｒａｆｔ，ｗｈｉｃｈｍｉｇｈｔａｆｆｅｃｔｔｈｅｆｌｉｇｈｔｑｕａｌｉｔｙｌｅｖｅｌ． 犓犲狔狑狅狉犱狊：ｆｌｉｇｈｔｄｙｎａｍｉｃｓ；ｆｌｅｘｉｂｌｅａｉｒｃｒａｆｔ；ｆｌｉｇｈｔｑｕａｌｉｔｙ；柔度增加对飞机飞行品质特性有较大影响，传统针对刚性飞机飞行品质的评价指标不能满足柔性飞机飞行品质的 评价。研究分别建立刚性和柔性飞机飞行动力学线化模型，并对比两者的频域与时域响应曲线，分析刚性飞机和柔性飞机的性
能。针对柔性飞机飞行品质评价指标的不足，对已有 ＣＡＰ（ｃｏｎｔｒｏｌａｎｔｉｃｉｐａｔｉｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒ）准则中的指标进行修正，将结构模态
并未涉及柔性飞机飞行品质评价指标的研究。冯红 星等［１０］对飞行任 务 要 求 进 行 了 详 细 的 研 究，并 据 此 研究分析了 飞 行 品 质 特 性 指 标 评 估 方 法，该 研 究 主 要基于刚性飞机飞行动力学模型。王博［１１］对飞机飞 行品质进行 了 研 究 并 设 计 了 控 制 方 法，使 其 指 标 达 到更高的要 求，该 研 究 主 要 针 对 控 制 系 统 设 计 的 问 题。侯天俊等［１２］主要阐述了执行任务飞机在大迎角 下的飞行品质评定准则，但该研究主要针对大迎角飞 行下的战斗机。张翔伦等［１３］以飞机的短周期运动为 例对飞行品质判定指标进行了较全面的总结，但其并 未直接推导出柔性飞机飞行品质评价的指标公式。
国出台的飞行品质准则 ＭＩＬＦ８７８５Ｃ，此准则采用 了较多试 验 飞 行 品 质 的 成 果［３４］。１９８７ 年 美 国 颁 布 的 ＭＩＬＳＴＤ１７９７规范应用较为广泛，此规范推荐 了包括 ＣＡＰ 准则在内的五种评价准则［５］。我国出 台的 ＧＪＢ１８５—１９８６ 和 ＧＪＢ２８７４—１９９７ 是国内广 泛使用的 飞 行 品 质 准 则 规 定［６７］。 除 对 飞 行 品 质 的