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《西北工业大学》 2004年
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变化风场的建模与大展弦比无人机飞行仿真

俞玮  
【摘要】: 根据长航时无人机的特殊飞行任务特点和技术要求,在飞行试验阶段,有必要综合考虑飞行环境中各种大气干扰因素的影响,为无人机设计与仿真提供一个真实、适时的风场时空分布模型。同时变化风场中的大展弦比无人机不能当作质点受力考虑,而应作分散受力考虑,需要建立无人机的“有限大小”模型。本文的工作就是围绕飞行环境模拟和无人机动力学仿真展开。具体内容如下: 1.分析了高空长航时无人机的飞行特点,统计了几种的典型航空气象特征,并提出大尺度风场的垂直分层型,最后总结了大气风场的常用数值模拟方法; 2.讨论了以下几种典型风场模型(大尺度均值风模型、Dryden紊流模型、微下击暴流模型和过山气流模型)的物理特征与建模方法,并对单一模型进行复合,建立变化风场模型库,最后讨论了各种模型的真实性与如何应用于飞行仿真; 3.对传统的质点飞机模型做了改进,建立了基于变化风场和“有限大小”概念的无人机动力学模型,讨论“四点法”模型的具体仿真实现方法; 4.首次针对大展弦比无人机,进行变化风场中飞行仿真,讨论各风场模型的真实性及其对飞行性能曲线的影响; 5.介绍了整个仿真软件的原理与算法流程,分析并总结了变化风场中的飞行注意事项。 本文的数值建模方法与实际仿真软件对无人机的总体设计、飞行任务规划及控制器设计等都有实际的参考意义。
【学位授予单位】:西北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:V320

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 张峰;汪沛;王冲;谢芳林;;基于Von Karman模型的三维大气紊流仿真[J];计算机仿真;2007年01期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 张峰;汪沛;陈蕾;田野;;飞行模拟器中风场模型的设计与研究[A];中国航空学会控制与应用第十二届学术年会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 吴扬;虚拟试验风场建模及应用技术研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
2 白瑜光;湍流场中柔性结构的气动分析[D];大连理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 刘伟;基于惯性/多普勒组合导航的风速风向测量研究[D];南京航空航天大学;2011年
2 牟勇飚;无人机编队中的气动耦合问题研究[D];西北工业大学;2006年
3 赵云辉;无人机伞降回收系统建模与控制策略研究[D];南京航空航天大学;2012年
【参考文献】
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1 马东立;大气紊流数字仿真的改进方法[J];北京航空航天大学学报;1990年03期
2 刘刚,洪冠新,金长江;复杂地形上空超低空风场的工程仿真方法[J];北京航空航天大学学报;2003年03期
3 徐军,张明廉,屠巴宁;敏捷性飞机飞行控制系统设计方法研究[J];北京航空航天大学学报;1999年01期
4 朱上翔;;微下击暴流的流体动力学模型[J];飞行力学;1984年02期
5 肖业伦;;飞机在变化风场中三维运动的数值仿真[J];飞行力学;1991年03期
6 殷俊,谷雷;GPS自动归航系统在变化风场中的轨迹[J];飞行力学;2001年01期
7 陈怦,赵涛,王建培;无人机发射过程仿真与参数敏感性分析[J];飞行力学;2002年01期
8 陈怦,赵涛,王建培;无人机穿越变化风场起飞特性仿真研究[J];飞行力学;2002年02期
9 庞国峰,王晋军;虚拟战场环境中大气环境的研究与应用[J];飞行力学;2003年01期
10 陈扬鉴;飞机对连续大气紊流时域响应的数字计算[J];飞行力学;1994年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙静,吴大鸣,许红,王建华,江顺亮;单螺杆挤出过程计算机仿真系统的研究开发[J];工程塑料应用;2002年10期
2 张元明,赵鹏飞,何颖,赵景丽;袋压法成型复合材料在小型无人机机体结构中的应用[J];工程塑料应用;2004年10期
3 桂劲松,康海贵;结构可靠度计算的最优化方法及其Matlab实现[J];四川建筑科学研究;2004年02期
4 张文琦;杨丽新;;Chen’s系统的混沌控制[J];安徽教育学院学报;2007年06期
5 崔世锋;程正飞;吴月友;;安徽省安庆地区高空风特征分析[J];安徽农业科学;2010年22期
6 侯文英;李文卓;;农产品物流系统解释结构模型的构建[J];安徽农业科学;2012年02期
7 吴朝晖,危启正;用Matlab5.3求解洛伦兹方程[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2002年04期
8 吴佳丽;张鹏;刘畅;李峰;;抚顺地区总云量与低云量预报方法研究[J];现代农业科技;2011年09期
9 汪宏喜;非线性传染率的流行病模型的周期解与Hopf分支的存在性[J];安徽农业大学学报;2002年02期
10 孟令启;彭光明;;中厚板轧机非线性控制过程分析[J];安徽科技学院学报;2011年04期
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1 张爱英;任国玉;郭军;王颖;;近30年我国高空风速变化趋势分析[A];2012北京气象学会中青年优秀论文评选论文集[C];2012年
2 杨阳;陈宗海;张海涛;;复杂系统仿真的前端智能化综述[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
3 陆方甲;;萧山机场大风天气特征与成因分析[A];第八届长三角气象科技发展论坛论文集[C];2011年
4 宗宁;李荣科;李海泉;;阵风载荷计算方法研究[A];第十一届全国空气弹性学术交流会会议论文集[C];2009年
5 陈磊;吴志刚;杨超;唐长红;楚龙飞;;多控制面机翼阵风减缓主动控制与风洞试验验证[A];第十一届全国空气弹性学术交流会会议论文集[C];2009年
6 李畅翾;解季萍;谢刚;唐晓宁;;Matlab在稀土化合物热力学数据库系统中的应用[A];全国ISNBM学术交流会暨电脑开发与应用创刊20周年庆祝大会论文集[C];2005年
7 孙强;李厚恩;李雄;;基于拱效应的顺层边坡失稳突变模型[A];中国科学院地质与地球物理研究所2007学术论文汇编(第七卷)[C];2008年
8 赵海霞;刘兴刚;;冷连轧仿真系统中主动数据库技术的应用[A];先进制造技术论坛暨第三届制造业自动化与信息化技术交流会论文集[C];2004年
9 杜明芳;范同顺;苏玮;李红星;;基于矩阵论的智能建筑集成系统多维空间描述[A];全国先进制造技术高层论坛暨第七届制造业自动化与信息化技术研讨会论文集[C];2008年
10 刘根生;;黄河兰州段水量水质预报模型研究[A];水文泥沙研究新进展——中国水力发电工程学会水文泥沙专业委员会第八届学术讨论会论文集[C];2010年
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1 罗启彬;基于混沌理论的遥测信息安全技术研究[D];中国工程物理研究院;2009年
2 丁文荣;云南省盘龙河流域河流悬移质输移变化及其对环境变化的响应[D];昆明理工大学;2008年
3 张志刚;关于湿式离合器几个工作特性研究[D];浙江大学;2010年
4 葛健全;简控灵巧子弹控制技术研究与射击效能分析[D];国防科学技术大学;2009年
5 秦宇飞;大型城市生活垃圾焚烧炉焚烧过程仿真及控制[D];华北电力大学(北京);2011年
6 毕胜;变结构飞行器的多刚体建模和姿态控制[D];中国科学技术大学;2010年
7 徐一鸣;小灵巧炸弹末制导关键技术研究[D];南京理工大学;2011年
8 常思江;某鸭式布局防空制导炮弹的飞行弹道特性与控制方案研究[D];南京理工大学;2011年
9 周洪波;小型无人直升机的建模与控制器设计[D];华南理工大学;2011年
10 田佳林;航空弹射座椅结构设计与仿真分析研究[D];长春理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨列坤;基于运动控制的虚拟样机技术的研究[D];山东科技大学;2010年
2 王建勋;4200立辊轧机主传动系统扭振研究[D];郑州大学;2010年
3 吴鑫;舰载机自动着舰控制系统设计与研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 武晶;舰船补给物资调运仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 王东阳;多智能体调度优化算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 徐永旺;无人机自动驾驶仪设计及控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 刘佳;带有降液管的多元精馏建模与仿真平台的开发[D];大连理工大学;2010年
8 姜英杰;桥梁可靠度评估与剩余使用寿命预测[D];辽宁工程技术大学;2009年
9 刘晓迪;湖南省工业企业科技资源优化配置研究[D];长沙理工大学;2010年
10 张有旺;天津港煤码头设备资源作业管理关键问题研究[D];大连海事大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 马东立;大气紊流数字仿真的改进方法[J];北京航空航天大学学报;1990年03期
2 蔡荣泉;陈凤明;冯学梅;;使用Fluent软件的螺旋桨敞水性能计算分析[J];船舶力学;2006年05期
3 张少军;王宏力;蔡宗平;;MIMU/GPS组合导航模糊自适应卡尔曼滤波研究[J];电光与控制;2008年08期
4 闫新;刘洁瑜;宁小磊;王磊;;抗野值自适应Kalman滤波在MEMS加速度计信号处理中的应用[J];电光与控制;2009年11期
5 王新龙;陈涛;杜宇;;基于ARMA模型的光纤陀螺漂移数据建模方法研究[J];弹箭与制导学报;2006年01期
6 马舒庆,汪改,潘毅,王令;微型探空飞机解析测风方法[J];大气科学;1999年03期
7 周晶;黄显高;;一种改进的Sage-Husa自适应滤波算法[J];仪器仪表用户;2009年03期
8 石莹;孟维泽;;几种可用于靶弹的回收方法[J];飞航导弹;2008年01期
9 朱上翔;;微下击暴流的流体动力学模型[J];飞行力学;1984年02期
10 安崇君,刘长卫;飞机尾涡对飞行安全的影响[J];飞行力学;2000年04期
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 祝志文;桥梁风效应的数值方法及应用[D];中南大学;2002年
2 张丽平;粒子群优化算法的理论及实践[D];浙江大学;2005年
3 郭刚;综合自然环境建模与仿真研究[D];国防科学技术大学;2004年
4 熊菁;翼伞系统动力学与归航方案研究[D];国防科学技术大学;2005年
5 于涛;面向对象的多领域复杂机电系统键合图建模和仿真的研究[D];机械科学研究总院;2006年
6 屈耀红;小型无人机航迹规划及组合导航关键技术研究[D];西北工业大学;2006年
7 高振兴;复杂大气扰动下大型飞机飞行实时仿真建模研究[D];南京航空航天大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 索奇峰;二维钝体绕流计算的离散涡奇点分布法[D];西南交通大学;2002年
2 李刚;虚拟试验系统运行支撑软件的框架研究[D];华北电力大学(河北);2006年
3 王智勇;基于FLUENT软件的水力空化数值模拟[D];大连理工大学;2006年
4 廖前芳;物伞系统回收过程动力学仿真与分析[D];国防科学技术大学;2005年
5 脱朝智;机翼气动弹性湍流数值模拟和阵风响应功率谱法[D];大连理工大学;2007年
6 方康寿;无人机回收气囊减震性能的有限元研究[D];浙江大学;2008年
7 於秋枫;风切变和大气紊流模型在飞行仿真中的应用研究[D];中国民用航空飞行学院;2009年
8 范科;自适应滤波在组合导航和初始对准中的应用研究[D];南京航空航天大学;2009年
9 王文龙;大气风场模型研究及应用[D];国防科学技术大学;2009年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 高静;洪冠新;梁灶清;;Von Karman模型三维大气紊流仿真理论与方法[J];北京航空航天大学学报;2012年06期
2 袁园;闫建国;屈耀红;;多无人机编队飞行气动耦合仿真[J];飞行力学;2013年01期
3 曹九发;沈宏良;王同光;;基于有理谱法的大气紊流仿真及应用研究[J];飞行力学;2013年04期
4 白晓瑞;刘芳;;基于线性迭加法的大气紊流数值仿真[J];计算机仿真;2012年11期
5 胡浩园;;基于SINS/Doppler/地形匹配的无人机组合导航系统研究[J];现代导航;2012年05期
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1 李军;扩展目标的雷达检测技术及其应用研究[D];国防科学技术大学;2011年
2 张红梅;高超声速飞行器的建模与控制[D];天津大学;2012年
3 吴扬;虚拟试验风场建模及应用技术研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 李贺;SMA-电机混合驱动原理与可折叠翼机构设计研究[D];中国科学技术大学;2011年
2 曹九发;飞机阵风响应仿真计算及载荷减缓技术研究[D];南京航空航天大学;2010年
3 余挺;微型飞行器编队飞行中的视觉相对导航方法研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
4 於秋枫;风切变和大气紊流模型在飞行仿真中的应用研究[D];中国民用航空飞行学院;2009年
5 郭玲;强扰动下飞翼飞机着陆控制技术研究[D];南京航空航天大学;2009年
6 程勇;无人机变后掠翼机构设计及仿真实验研究[D];中国科学技术大学;2010年
7 蒋乐平;基于DSP的太阳能飞艇飞控系统研究[D];南昌航空大学;2012年
8 王佳雯;变速变桨距风电系统建模与智能控制技术研究[D];南京航空航天大学;2012年
9 酒锐波;面向编队飞行的无人机视频跟踪技术研究[D];南京航空航天大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 马东立;大气紊流数字仿真的改进方法[J];北京航空航天大学学报;1990年03期
2 洪冠新,董海宁,金长江;过山气流的一种工程模拟方法[J];飞行力学;1998年02期
3 伍科;翼伞归航准则及测风原理探讨[J];航天返回与遥感;1996年02期
4 赵震炎,肖业伦,施毅坚;Dryden大气紊流模型的数字仿真技术[J];航空学报;1986年05期
5 肖业伦;用于飞行仿真的二维紊流场的数字生成法[J];航空学报;1990年04期
6 胡兆丰,赵震炎;敏捷性和过失速机动[J];航空学报;1993年09期
7 徐军,张明廉,屠巴宁;非线性动态逆系统在飞行控制系统应用中的几个问题研究[J];航空学报;1997年02期
8 胡鹏,陈东,郑银鹤,熊杰伟;三维山体过山气流流场特征的数值模拟[J];河南气象;1996年04期
9 陆宇平,胡亚海;基于空间相关函数的二维紊流场数值生成法[J];南京航空航天大学学报;1999年02期
【相似文献】
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1 赵永辉,胡海岩;大展弦比复合材料机翼结构建模与气动弹性分析(英文)[J];Chinese Journal of Aeronautics;2005年01期
2 阮雄;;圆形机翼如此重,如此轻[J];兵器知识;2007年07期
3 邓扬晨;陈华;章怡宁;;探讨飞行器翼身不同结构刚度对翼尖位移和结构重量的关系[J];航空计算技术;2007年04期
4 张庆余;何景武;;大展弦比复合材料机翼结构后屈曲分析[J];飞机设计;2008年01期
5 王伟;杨伟;赵美英;;大展弦比飞翼结构拓扑、形状与尺寸综合优化设计[J];机械强度;2008年04期
6 李林;王立新;;大展弦比飞翼作战飞机横航向飞行品质特性[J];北京航空航天大学学报;2009年06期
7 杨勋平;张利珍;;考虑结构静气弹变形的连接机翼气动外形优化设计[J];科学技术与工程;2010年18期
8 杜鑫;王松涛;王仲奇;;弯叶片对大展弦比扩压叶栅角区分离控制机理研究(一)——弯叶片对角区分离起始和发展的影响[J];汽轮机技术;2010年03期
9 张纪奎,郦正能,寇长河;大展弦比复合材料机翼结构设计研究[J];航空学报;2005年04期
10 李林;马超;王立新;;大展弦比飞翼构型的横航向操纵特性[J];北京航空航天大学学报;2007年10期
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1 王佩艳;董永朋;王富生;岳珠峰;;大展弦比复合材料机翼分区分级优化[A];复合材料:创新与可持续发展(下册)[C];2010年
2 赵铁铭;邓立东;;大展弦比飞机的弹性气动力特性及载荷分布研究[A];第八届全国空气弹性学术交流会会议论文集[C];2003年
3 王栋;郦正能;;大展弦比复合材料机翼样段结构设计及试验方案研究[A];中国复合材料学会2004年年会论文集[C];2004年
4 胡海洋;季辰;刘子强;白鹏;;大展弦比机翼亚声速静气动弹性数值计算研究[A];第十一届全国空气弹性学术交流会会议论文集[C];2009年
5 谢长川;杨超;;大展弦比飞机的几何非线性气弹问题[A];第七届全国空气弹性学术交流会论文集[C];2001年
6 崔益华;陈国平;刘旭华;;机翼节段模型颤振导数仿真识别[A];第十届全国空气弹性学术交流会会议论文集[C];2007年
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8 王慧;吴志刚;;安装翼梢小翼的机翼颤振分析[A];第十届全国空气弹性学术交流会会议论文集[C];2007年
9 曹辉;高志强;翟永顺;方旭东;;大展弦比超薄型复合材料翼面研制[A];复合材料的现状与发展——第十一届全国复合材料学术会议论文集[C];2000年
10 赵永辉;胡海岩;;大展弦比复合翼非线性失速颤振分析[A];全面建设小康社会:中国科技工作者的历史责任——中国科协2003年学术年会论文集(上)[C];2003年
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1 本版编辑 本报记者  江世亮 程不时;期待中国大飞机[N];文汇报;2007年
2 记者 陈百艺;“海鸥”300飞机01架机身机翼下线[N];中国航空报;2010年
3 黎时;安—70年内开始交付[N];中国航空报;2004年
4 姬红君;无私无畏 奉献航空[N];中国航空报;2005年
5 张洋;俄政府初步批准新的航宇十年规划草案[N];中国航空报;2005年
6 本报专稿 沐阳;巡飞导弹:巡航导弹后的新奇兵[N];世界报;2006年
7 通讯员 胡伟滨本报记者 由庆祝;哈飞成“大飞机”主制造商之一[N];中国工业报;2008年
8 黎时;1952年:B-52轰炸机问世[N];中国航空报;2003年
9 刘长青 文建权;我国首套伞兵高空跳伞系统研制成功[N];中国航空报;2009年
10 计秀敏;“柏修斯”高空大气研究无人机[N];中国航空报;2003年
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1 符宗文;近空间大展弦比无人机气动弹性建模与分析[D];国防科学技术大学;2010年
2 俞玮;变化风场的建模与大展弦比无人机飞行仿真[D];西北工业大学;2004年
3 杨广珺;大展弦比无尾布局复合式舵面概念设计[D];西北工业大学;2005年
4 徐江锋;大展弦比无人机机翼预变形研究[D];南昌航空大学;2013年
5 崔益华;机翼节段颤振导数的强迫振动仿真识别及其应用[D];南京航空航天大学;2005年
6 李珂;大展弦比飞翼布局飞机气动弹性特性研究[D];西北工业大学;2007年
7 蒋余芬;基于虚拟样机技术的柔性机翼协同仿真与应用[D];清华大学;2006年
8 高春岩;无尾飞翼式飞行器主动控制的参数化方法[D];哈尔滨工业大学;2008年
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10 杨仕福;颤振主动抑制若干问题研究[D];南京航空航天大学;2010年
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