某无人机横向圆柱排气式气囊着陆装置缓冲过程研究
摘要：无人机的为取得更加安全稳定的着陆，需要设计合适且高效的着陆装置。本文研究的是一种横向圆柱排气式气囊着陆装置，通过数值模拟和实验研究其缓冲过程，并对其性能进行评价。结果表明，该装置具有优异的缓冲性能和良好的实用性。
关键词：无人机、气囊着陆装置、缓冲性能、数值模拟、实验研究
引言：
随着科技的不断发展，无人机作为一种高性能、高效率的载具，在军事、民事等领域被广泛应用。无人机的着陆技术是无人机研究的一个重要方面，合适的着陆装置可以使无人机在着陆过程中保持稳定，减少对机体的损伤，提高着陆的成功率。本文研究的是一种横向圆柱排气式气囊着陆装置，对其缓冲过程进行研究，以提高其性能。
方法：
本文采用数值模拟和实验研究相结合的方法，对横向圆柱排气式气囊着陆装置的缓冲过程进行研究。首先，采用有限元软件建立了横向圆柱排气式气囊着陆装置的数值模型，通过求解其力学特性和动力学特性，得到其缓冲特性。其次，设计并搭建了相应的实验平台，通过实验验证了数值模拟的结果。
结果：
本文的实验结果表明，该横向圆柱排气式气囊着陆装置具有优异的缓冲性能。在不同高度上均可完成稳定着陆，并且对于垂直速度、水平速度和轴向加速度等参数的缓冲均达到了预期效果。与传统的气囊着陆装置相比，该装置具有强大的缓冲能力，且在整个着陆过程中提供了更加均衡的支撑力，可有效避免着陆时的损伤。
结论：
本文的研究表明，横向圆柱排气式气囊着陆装置具有优异的缓冲性能，能够帮助无人机保持稳定，并且在整个着陆过程中提供了更加均衡的支撑力。这一装置具有实用性，适用于各种无人机的着陆场合。同时，本研究采用的数值模拟和实验验证相结合的方法为其他气囊着陆装置的研究提供了借鉴和启示。未来，随着无人机技术的不断更新升级，横向圆柱排气式气囊着陆装置将会得到更加广泛的应用。作为一种新的着陆装置，该装置还有着一些可以改进的地方。例如，在气氛稀薄的高空、强风条件下，该装置的缓冲效果可能会有所降低。因此，我们可以探究新的材料、结构等方面来改善其性能。
另外，在进行数值模拟时，需要对整个系统的参数进行精准的设置，以使得模拟结果更加准确。为此，我们可以通过优化算法等手段来进一步提高模拟效果。
在实验验证方面，我们也可以逐步完善实验设置，如加强数据采集仪器的精度、扩大实验数据的样本等，以提高实验结果的
可靠性和准确性。
总体来说，本文的研究结果为无人机着陆装置的研发提供了新的思路和启示，为无人机技术的应用和发展做出了贡献。我们相信，在不久的将来，随着科技的不断推动，该装置将在无人机领域发挥越来越重要的作用。除了应用于无人机领域，横向圆柱排气式气囊着陆装置还可以在其他工程领域得到广泛应用。例如，它可以被用于着陆于较为不平坦的地面上的航天器，如探测车、月球车等，也可以被用于大型设备的运输、安装等过程中，为设备提供软着陆的保护。此外，在一些极端工作条件下，横向圆柱排气式气囊着陆装置也有着得天独厚的优势，例如在高温、低温、强风等恶劣气象条件下，它可以为设备提供更为安全、稳定的支持和保护。
未来，横向圆柱排气式气囊着陆装置的研究方向也将更加多元化和具有针对性。例如，我们可以研究新的气囊材料和结构设计，来提升气囊的缓冲效果和抗压能力；我们还可以进行着陆后气囊回收和再利用等方面的研究，以减少能源消耗和降低成本。此外，在大型设备运输中，我们还可以探究如何将多个着陆装置联合起来，形成一个支撑底座，以提供更加均衡、稳定的支撑力。
虽然目前在横向圆柱排气式气囊着陆装置方面的研究已经取得了不少进展，但是它仍然存在一些问题和挑战，如增加着陆速率、提高气囊稳定性和可靠性等方面。因此，我们需要不断加强研究和探索，提升着陆装置的性能和可靠性，为科技的发展和应用做出更大的贡献。
总体来说，横向圆柱排气式气囊着陆装置作为一种新型的着陆装置，具有巨大的应用前景和潜力。相信在不久的将来，我们将会看到更多更加先进的着陆装置被研发出来，为各行各业的应用提供更加全面、实用的支持。本文主要讨论了横向圆柱排气式气囊着陆装置的技术原理、研究进展及未来发展方向。该新型着陆装置的优点在于轻量化、可重复使用、且能够提供良好的软着陆保护效果。近年来，该着陆装置已经被广泛应用于无人机的着陆和探测器的软着陆等领域。
本文还探讨了该装置的发展前景和未来发展方向。未来，横向圆柱排气式气囊着陆装置将会在无人机、探测器、设备运输等领域被更广泛地应用。在这些应用领域中，横向圆柱排气式气囊着陆装置还有着更加多元化、具有针对性的发展方向，例如探究新的材料和结构设计、加强数据采集和算法优化、提高气囊的缓冲性能和抗压能力等。同时，该装置仍需不断突破新的技术难点，进一步提升其性能和可靠性。
综上所述，横向圆柱排气式气囊着陆装置的研究和应用已经取得了不少进展，未来它将继续成为科技发展和应用的重要组成部分，并为无人机、探测器、大型设备运输等领域的应用提供更加全面、实用的支持。
某无人机横向圆柱排气式气囊着陆装置缓冲过程研究 摘要：无人机的为取得更加安全稳定的着陆，需要设计合适且高效的着陆装置。本文研究的是一种横向圆柱排气式气囊着陆装置，通过数值模拟和实验研究其缓冲过程，并对其性能进行评价。结果表明，该装置具有优异的缓冲性能和良好的实用性。 关键词：无人机、气囊着陆装置、缓冲性能、数值模拟、实验研究 引言： 随着科技的不断发展，无人机作为一种高性能、高效率的载具，在军事、民事等领域被广泛应用。无人机的着陆技术是无人机研究的一个重要方面，合适的着陆装置可以使无人机在着陆过程中保持稳定，减少对机体的损伤，提高着陆的成功率。本文研究的是一种横向圆柱排气式气囊着陆装置，对其缓冲过程进行研究，以提高其性能。 方法： 本文采用数值模拟和实验研究相结合的方法，对横向圆柱排气式气囊着陆装置的缓冲过程进行研究。首先，采用有限元软件建立了横向圆柱排气式气囊着陆装置的数值模型，通过求解其力学特性和动力学特性，得到其缓冲特性。其次，设计并搭建了相应的实验平台，通过实验验证了数值模拟的结果。 结果：
本文的实验结果表明，该横向圆柱排气式气囊着陆装置具有优异的缓冲性能。在不同高度上均可完成稳定着陆，并且对于垂直速度、水平速度和轴向加速度等参数的缓冲均达到了预期效果。与传统的气囊着陆装置相比，该装置具有强大的缓冲能力，且在整个着陆过程中提供了更加均衡的支撑力，可有效避免着陆时的损伤。 结论： 本文的研究表明，横向圆柱排气式气囊着陆装置具有优异的缓冲性能，能够帮助无人机保持稳定，并且在整个着陆过程中提供了更加均衡的支撑力。这一装置具有实用性，适用于各种无人机的着陆场合。同时，本研究采用的数值模拟和实验验证相结合的方法为其他气囊着陆装置的研究提供了借鉴和启示。未来，随着无人机技术的不断更新升级，横向圆柱排气式气囊着陆装置将会得到更加广泛的应用。作为一种新的着陆装置，该装置还有着一些可以改进的地方。例如，在气氛稀薄的高空、强风条件下，该装置的缓冲效果可能会有所降低。因此，我们可以探究新的材料、结构等方面来改善其性能。 另外，在进行数值模拟时，需要对整个系统的参数进行精准的设置，以使得模拟结果更加准确。为此，我们可以通过优化算法等手段来进一步提高模拟效果。 在实验验证方面，我们也可以逐步完善实验设置，如加强数据采集仪器的精度、扩大实验数据的样本等，以提高实验结果的
无人机的发射与回收Revised on November 25, 2020
无人机的发射与回收 发射与回收系统是无人机的一个重要功能系统，是满足无人机机动灵活、重复使用以及高生存能力等多种需求的必要技术保障。从物理学角度看，无人机的发射与回收过程均是对无人机做功的过程，发射过程对无人机提供能量，而回收过程则是吸收无人机的能量。 一、发射技术 1、火箭助推发射 火箭助推发射主要是利用火箭助推器的能量，在短时间内将无人机加速到一定的速度和高度，一般采用零长发射和短轨发射方式。 按照火箭助推器的使用数量及在无人机上连线布置形式的不同，可分为：单发共轴式、单发夹角式、双发夹角式和箱式自动连续发射等。共轴式助推发射火箭推力线与机体轴线一致，无人机加速迅速，推力线线控制与调整简单，但推力座设置复杂，特别是后置式动力装置协调困难。夹角助推式或加推离线与机体轴线成一定角度，推力座设置简单，但推力线控制与调整要求较为复杂，火箭脱落时与后置式动力装置易发生干涉。按照发射架与无人机的相对位置关系，分为悬挂式和下托式发射方式。悬挂式多用于共轴式发射、离轨下沉量较大的无人机；而下托式多用于夹角式发射、离轨下沉量较小的无人机。 图1 RQ-2“先锋”（Pioneer）无人侦察机单夹角发射 火箭助推器发射优点是机动灵活、通用性好、应用广泛，几乎适用于任何类型的飞机，是常用的无人机发射方式之一；缺点是设计火工品的贮存、运输和使用，发射时具有声光烟等容易暴露发射阵地的较强物理特征。（这个无所谓吧，打一枪换一个地方呗） 2、弹射起飞 弹射起飞的主要原理是将液压能、气压能或弹性势能等不同形式能量转换为机械动能，使无人机在一定长度的滑轨上加速到安全起飞速度。 按发射动力能源的不同形式，可分为：液压弹射、气压弹射、橡筋弹射、电磁弹射等。（1）起飞速度小于25m/s，起飞重量小于100kg，通常采用橡筋弹射方式；（2）起飞速度小于25~45m/s，起飞重量小于400kg，通常采用气压或液压弹射方式。如美国的银狐无人机（气压弹射），英国“不死鸟”无人机。无人机橡筋弹射方式原理简单、机构简便，但仅限于低速、微小型无人机发射。气压和液压弹射方式除工作介质（高压气体或高压油）不同外，工作原理基本相同。但气压弹射能量特性受环境温度影响较大，且安全性较差。目前中小型低速无人机多采用液压弹射技术。 图2 英国“不死鸟”无人机液压弹射发射 弹射起飞方式优点是机动灵活、安全性和隐蔽性好；缺点是发射质量受限制，滑轨不能太长，一般只适用于中小型低速无人机。 3、地面滑跑起飞 地面滑跑起飞主要原理是利用无人机自身发动机的推力，驱动无人机在跑道上加速起飞。 分为起飞车滑跑起飞和轮式起落架滑落起飞。
无人机自主着陆中视觉导航技术探究 摘要：无人机的自动着陆技术，已经成为了国内外重点研究的问题，研究人员开始加强无人机自主着陆过程中的视觉导航技术的研究。无人机自主着陆就是无人机通过机载导航设备来进行定位导航，用飞机内部的控制系统来控制无人机的降落地点的过程。视觉导航主要包含了视觉图像的预处理，提取并跟踪目标以及数据融介等几个方面的问题。本次通过对飞行器的降落等级以及着陆阶段，对无人机着陆时的图像处理技术与位姿的估计等方面的问题进行了研究和分析，研究结果也显示出了将视觉导航技术应用在无人机自主着陆上，其精确性和实时性是非常好的。通过研究自动着陆导航系统的现状，对其相关的关键技术进行分析。 关键词：无人机；自主着陆技术；视觉导航技术；定位导航 前言 随着科技的发展，目前我国的无人机技术已经相对成熟，无人机在我国的军事和民用方面都有非常广泛的应用，同时也受到了更多人的喜爱和关注。它是一种靠动力驱动、机上可无人驾驶的航空器，而且能够重复的使用。无人机自主着陆技术在无人机全包线自主飞行中有非常重要的作用，无人机在自主着陆过程中用到的导航技术也可以叫做着陆引导技术。研究人员在研究时应该努力提高导航的精确性和准确性，这对无人机的自主着陆有重要作用。国内外都在研究无人机的自主着陆导航技术，这项技术包括了以下几个方面：惯性导航系统、卫星导航系统、仪表着陆系统和微波着陆系统。这其中，惯性导航系统对初始值会比较敏感，所以随着时间的积累，导航的误差会越来越大；卫星导航系统必须依靠无线信号的传播，但是无线信号很容易受到干扰或者因为卫星信号丢失，导致定位不准确，在军事方面很容易受到限制；仪表和微波着陆系统对地面设备没有很大的依赖，不属于自主导航方式。目前这些系统的精确度还不够，还达不到无人机自主着陆的要求。科技的快速发展，使我国的图像处理技术和计算机视觉技术都有了很大的发展，视觉导航技术的相关算法也越来越成熟，跟传统的导航方式相比，视觉导航具有无源完全自主的特点，同时也受到了更加广泛、深入的研究。
第1章无人机概述 1.1 无人机概述 1.1.1 无人机驾驶航空器 无人驾驶航空器（UA： Unmanned Aircraft），是一架由遥控站管理（包括远程操纵或自主飞行）的航空器，也称遥控驾驶航空器（RPA：Remotely Piloted Aircraft），以下简称无人机。 如下图所示： 第一幅是纸飞机； 第二幅是我们儿童手推的那种玩具飞机； 第三幅是DIY的一种小飞机； 第四幅虽然很像战斗机，但是它也是纸折的。 不管它们有多么像无人的飞机，但如果没有遥控站管理、不能自主飞行，那么它都不叫
无人机。 1.1.2 无人机系统 无人机系统（UAS ： Unmanned Aircraft System ），也称无人驾驶航空器系统（RPAS ： Remotely Piloted Aircraft Systems ），是指一架无人机、相关的遥控站、所需的指令与控制数据链路以及批准的型号设计规定的任何其他部件组成的系统。 如下图所示： 图1是鹰眼科技的航空箱；图2是地面站；图3是遥控器；图4、图5是无人机系统的主体——无人机。一般情况下，通过在无人机下方挂载任务设备，来决定无人机的用途。 1.1.3 无人机驾驶员和机长 1、定义： 驾驶员：又叫视距内驾驶员，即无人机驾驶员与无人机保持直接目视视觉接触的操作方式，航空器处于驾驶员目视视距内半径500米，相对高度低于120米的区域内。 机长：又叫超视距驾驶员，除视距内还可通过操作地面站进行对无人机在目视视距以外的运行。 图1 图2 图3 图5 图4
2、作业方式 驾驶员：需要在机长的陪同下作业； 机长：可以单独作业。在系统运行时间内负责整个无人机系统运行和安全。
无人机的发射与回收 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
无人机的发射与回收 发射与回收系统是无人机的一个重要功能系统，是满足无人机机动灵活、重复使用以及高生存能力等多种需求的必要技术保障。从物理学角度看，无人机的发射与回收过程均是对无人机做功的过程，发射过程对无人机提供能量，而回收过程则是吸收无人机的能量。 一、发射技术 1、火箭助推发射 火箭助推发射主要是利用火箭助推器的能量，在短时间内将无人机加速到一定的速度和高度，一般采用零长发射和短轨发射方式。 按照火箭助推器的使用数量及在无人机上连线布置形式的不同，可分为：单发共轴式、单发夹角式、双发夹角式和箱式自动连续发射等。共轴式助推发射火箭推力线与机体轴线一致，无人机加速迅速，推力线线控制与调整简单，但推力座设置复杂，特别是后置式动力装置协调困难。夹角助推式或加推离线与机体轴线成一定角度，推力座设置简单，但推力线控制与调整要求较为复杂，火箭脱落时与后置式动力装置易发生干涉。按照发射架与无人机的相对位置关系，分为悬挂式和下托式发射方式。悬挂式多用于共轴式发射、离轨下沉量较大的无人机；而下托式多用于夹角式发射、离轨下沉量较小的无人机。 图1 RQ-2“先锋”（Pioneer）无人侦察机单夹角发射 火箭助推器发射优点是机动灵活、通用性好、应用广泛，几乎适用于任何类型的飞机，是常用的无人机发射方式之一；缺点是设计火工品的贮存、运输和使用，发射时具有声光烟等容易暴露发射阵地的较强物理特征。（这个无所谓吧，打一枪换一个地方呗） 2、弹射起飞 弹射起飞的主要原理是将液压能、气压能或弹性势能等不同形式能量转换为机械动能，使无人机在一定长度的滑轨上加速到安全起飞速度。 按发射动力能源的不同形式，可分为：液压弹射、气压弹射、橡筋弹射、电磁弹射等。（1）起飞速度小于25m/s，起飞重量小于100kg，通常采用橡筋弹射方式；（2）起飞速度小于25~45m/s，起飞重量小于400kg，通常采用气压或液压弹射方式。如美国的银狐无人机（气压弹射），英国“不死鸟”无人机。无人机橡筋弹射方式原理简单、机构简便，但仅限于低速、微小型无人机发射。气压和液压弹射方式除工作介质（高压气体或高压油）不同外，工作原理基本相同。但气压弹射能量特性受环境温度影响较大，且安全性较差。目前中小型低速无人机多采用液压弹射技术。 图2 英国“不死鸟”无人机液压弹射发射 弹射起飞方式优点是机动灵活、安全性和隐蔽性好；缺点是发射质量受限制，滑轨不能太长，一般只适用于中小型低速无人机。 3、地面滑跑起飞 地面滑跑起飞主要原理是利用无人机自身发动机的推力，驱动无人机在跑道上加速起飞。 分为起飞车滑跑起飞和轮式起落架滑落起飞。
无人机综合知识简介Revised on November 25, 2020
无人机综合知识简介 1、无人机(UAV)的概念 无人机（Unmanned Aerial Vehicle）就是利用无线遥控或程序控制来执行特定航空任务的飞行器，指不搭载操作人员的一种动力空中飞行器，采用空气动力为飞行器提供所需的升力，能够自动飞行或远程引导；既能一次性使用也能进行回收；能够携带致命性和非致命性有效负载。 2、无人机系统的一般组成 无人机系统包括地面系统、飞机系统、任务载荷和无人机使用保障人员。如下图： 3、无人机的一般分类 按用途分： 无人侦察机、电子战无人机、靶机、反辐射无人机、对地攻击无人机、通信中继无人机、火炮较射无人机、特种无人机、诱饵无人机。 按飞行方式分： 固定翼无人机、旋翼无人机、扑翼无人机、飞艇。 4、无人机的飞行控制 无人机上没有驾驶员，所以无人机和飞行靠“遥控”或“自控飞行”。 （1）遥控飞行 遥控即对被控对象继续远距离控制，主要无线电遥控。 遥控信号：遥控站通过发射机向无人机发送无线电波，传递指令，无人机上的接收机接收并译出指令的内容，通过自动驾驶仪按指令操纵舵面，或通过其他接口操纵机上的任务载荷。遥控站设有搜索和跟踪雷达，他们测量无人机在任意时刻相对地面的方位角、俯仰角、距离和高度等参数，并把这些参数输入到计算机，计算后就能绘出无人机的实际航迹，与预定航线比较，就能求出偏差，然后发送指令进行修正。 此外，无人机还装备有无线电应答器，也叫信标机。它能在收到雷达的询问信号后，发回一个信号给雷达。由于信标机发射的信号比无人机发射的雷达信号要强得多，起到增加跟踪雷达的探测距离。 下传信号：遥控指令只包含航迹修正信号是显然不够的，在飞行中无人机会受到各种因素的影响，无人机的飞行姿态也在不断变化，所以指令还需要包括对飞行姿态的修正内容。 无人机上的传感器一直在收集自身的姿态信息，这些信息通过下传信号送到遥测终端，遥测终端分析这些信息后就能给出飞行姿态的遥控修正指令。 遥控飞行的利弊： 利：有利于简化无人机的设计，降低制造成本，提高战术使用的灵活性。 弊：受无线电作用距离的限制，限制通讯距离通常只可达到320KM~480KM；容易受到电子干扰。 自控飞行： 自控飞行不依赖地面控制，一切动作都自动完成的飞行。为此，机上需要有一套装置来保证飞行航向和飞行姿态的正确，这套装置就是导航装置。通常的导航装置有： 1.惯性导航 在机载设备上，它一般简称惯导。惯性导航是以牛顿力学为基础，依靠安装在载体内部的加速度计测量载体在三个轴向的加速度，经积分运算后得到载体的瞬时速度和位置，以及测量载体的姿态的一种导航方式。惯性导航完全依赖机载设备自主完成导航任务，工作时不依赖外界信息，也不向外界辐射能量，不易受到干扰，不受气象条件限制。
摘要 随着高速动车组在我国铁路客运中所占比例不断增长，高速动车组的安全性和舒适性也越来越得到重视，而空气弹簧悬挂装置在这方面的作用是十分巨大的。分析和改进空气弹簧悬挂装置，将对我国铁路迈向高速时代，起到至关重要的作用。 本毕业设计通过对国内外高速列车空气弹簧悬挂装置的介绍，分析了空气弹簧悬挂装置的各个部件及其作用。同时以CRH2—300型动车组为对象，对其空气弹簧悬挂装置进分析，总结出优点与不足，最后提出优化改进方案。 关键词：空气弹簧悬挂装置；分析；改进
目录 摘要 (1) 第 1 章绪论 (3) 1.1研究背景 (3) 1.2研究思路 (3) 第2章国外空气弹簧悬挂装置的分析 (4) 2.1瑞典X2000型摆式列车 (4) 2.2 德国第二代ICE客车 (4) 2.3 法国第二代TGV—A列车 (5) 2.4 日本300系、400系、500系、700系客车 (6) 第3章国内空气弹簧悬挂装置的分析 (8) 3.1 CRH2型空气弹簧悬挂装置的组成 (8) 3.1.1空气弹簧装置 (8) 3.1.2高度调节阀 (10) 3.1.3差压阀 (12) 3.1.4横向悬挂装置 (12) 3.1.5抗蛇形减振器 (13) 3.1.6横向缓冲橡胶止挡 (13) 3.2 CRH2型空气弹簧悬挂装置的特点 (13) 第4章优化改进后的空气弹簧设计方案 (15) 4.1二系悬挂系统设计 (15) 4.1.1空气弹簧的支撑方式 (15) 4.1.2垂向减振方式的选择 (15) 4.1.3空气弹簧气囊大小的选择 (16) 4.1.4抗蛇形减振器的选择 (16) 4.2存在的问题 (16) 4.3改进方案 (17) 参考文献 (18) 致谢 (19)
固定翼无人机用降落伞及安全气囊的研发
张鼎宸徐显超黄盼伟卢翔 【摘要】无人机越来越火，无人机坠机事故都不可避免。本文提出了将降落伞及碰撞缓冲气囊结合应用在无人机上，解决了无人机坠机损失过大的问题，提高了无人机的安全性及可靠性。 【关键词】无人机；降落伞；安全气囊 无人机的安全性能一直依赖于无人机飞控系统以及地面操纵人员，其安全系数较低。为减少无人机坠毁所带来的损失，提高无人机安全性及可靠性，将降落伞及碰撞缓冲气囊结合应用在无人机上。 1 主要研究内容及技术难点 气囊气体发生剂及材料的选定同样是该项目的重点难点。因为此项目主要研究对象非飞控系统，所以在设计制作触发气囊气体发生装置上也存在一定的难度。 2 降落伞设计 通常按时序将降落伞的工作过程划分为三个阶段，及拉直过程、充气过程和稳定下降过程。在拉直過程中，处于紧困扎状态的伞绳和伞衣从伞仓里迅速拉出。充气阶段是指从伞衣系统全长拉直起到伞衣第一次充满为止的整个过程。充气过程是降落伞工作过程中最为重要也是最为复杂的一个阶段。在伞衣完全充满后，气动阻力将使物—伞系统继续减速直至到达稳定的平衡状态，这一过程称为稳定下降阶段。 2.1 降落伞的几何描述参数 降落伞的主要构成部分是伞绳和伞衣，伞衣是可以充气至一定形状并产生气动力的织物。如图 1为降落伞的结构示意图。降落伞全部伞绳的集合点称为交汇点，从伞衣底边到交汇点的距离称为伞绳的有效长度。 如图2所示 （1）名义面积S0：表示降落伞的大小，对于传统的降落伞，其名义面积定义为所有产生气动力的织物； （2）名义直径D0：面积S0所计算的圆直径，即D0=；
（3）投影直径D0：处于稳定下降状态的降落伞伞衣在空气动力和织物张力作用下的形状称为充满状态，完全充满伞衣的投影面积记为SP，与名义直径类似，定义投影直径Dp.0=；（4）结构直径Dc； （5）投影高度记为hp； （6）降落伞的质心记为CM； （7）伞衣的质心记为Cp； （8）完全充满后伞衣底部的半径记为R0； （9）伞衣质心到伞衣底部的距离记为Lcp。 2.2 降落伞质心位置 如图3所示，在伞衣的集合中心位置O点建立降落伞的连体坐标系Oxyz，其中Ox轴沿着伞衣的对称轴，Oy轴、Oz轴与Ox轴构成右手坐标系。 如果将伞绳的质量记为ms，伞衣的质量记为mc，中间吊带质量记为mr，则降落伞的质心位置 2.3 伞衣充满条件 为了使降落伞能够顺利的充气并充满，物-伞系统在开伞时的速度要求足够大，满足开伞所需动压。但是降落伞充满所需的速度有一定的范围限制，即伞衣充满条件。 通过推导可以得到降落伞是否能充满的判据： （1）若vmin （2）若4vd （3）若vlk<4vd 其中，vmin为最小开伞速度，vlk为临界开伞速度，vd为伞衣充满后系统稳定下降的速度，v为伞衣充气时系统的速度。 2.4 伞衣阻力面积变化 2.4.1 初始充气阶段 根据试验发现，对一定形式的伞衣，在初始充气阶段参数λ为常数 2.4.2 主充气阶段
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利说明书 (10)申请公布号CN 112758311 A (43)申请公布日2021.05.07 (21)申请号CN201911071864.1 (22)申请日2019.11.05 (71)申请人北京吾天科技有限公司;北京电子工程总体研究所 地址100080 北京市海淀区阜外亮甲店1号恩济西园5号楼5308室 (72)发明人马超范伯钧施维慰易满满刘炜高蓓贾志昂 (74)专利代理机构23211 哈尔滨市阳光惠远知识产权代理有限公司 代理人李恩庆 (51)Int.CI B64C25/58(20060101) 权利要求说明书说明书幅图(54)发明名称 一种吊舱着陆缓冲装置 (57)摘要 一种吊舱着陆缓冲装置，属于无人 机技术领域。本发明解决了现有的用于无 人机的减震缓冲装置结构复杂，成本高且 减震效果不理想的问题。所述滑行缓冲组 件包括连接杆及两个滑行杆，其中连接杆 的两端分别与两个滑行杆的中部固接，且 连接杆与两个滑行杆呈“工”字形布置，所 述支撑缓冲组件包括两个导向缓冲杆及若
干斜撑缓冲杆，其中两个导向缓冲杆分别 竖直固接在两个滑行杆的中部上方，若干 斜撑缓冲杆分别铰接在连接杆上以及两个 滑行杆上，其中每个滑行杆上的若干斜撑 缓冲杆对称位于其上导向缓冲杆的两侧， 连接杆上的若干斜撑缓冲杆关于连接杆的 中部对称设置。 法律状态 法律状态公告日法律状态信息法律状态 2021-05-07公开公开 2021-05-25实质审查的生效实质审查的生效2023-06-02授权发明专利权授予
权利要求说明书 【一种吊舱着陆缓冲装置】的权利说明书内容是......请下载后查看
无人机伞降回收系统设计与实现 刘靖 【摘要】Based on studying the composition and working principle of the parachute recovery system for a certain unmanned aerial vehicle, the recovery system is detailed designed according to the general requirements of the UAV. Considering the dynamic load of opening the parachute, landing speed and recovery damping requirements, the system uses a guiding decel⁃erating parachute, the main parachute convergent technology and the damping airbag buffer. Through the simulation analysis and actual flight test validation, the system is designed to be reasonable and meet the recovery requirements.%对无人机伞降回收系统的组成及工作原理进行研究，在此基础上依据无人机总体要求对回收系统进行详细设计，综合考虑系统开伞动载、稳降速度及回收减震等要求，系统采用减速伞引导、主伞收口及减震气囊缓冲的回收方式，通过仿真分析及实际飞行试验验证，系统设计合理可行，满足无人机回收要求。 【期刊名称】《指挥控制与仿真》 【年(卷),期】2016(038)006 【总页数】4页(P109-112) 【关键词】无人机;伞降回收;飞行试验 【作者】刘靖 【作者单位】解放军92419部队，辽宁兴城 125106
某型无人机伞降回收系统设计 荣海春;张军红 【摘要】伞降回收是无人机重要的回收方式之一.针对某小型无人机系统及其机载电子设备提出一种伞降回收方案,并完成了结构设计、生产和组装工作.搭建适用于伞降着陆方式的试验平台和测试系统.最后开展了外场试飞工作,试验证明该系统工作稳定、可靠,能满足设计要求.该方法对小型无人机回收系统设计具有参考价值.【期刊名称】《西安航空技术高等专科学校学报》 【年(卷),期】2016(034)003 【总页数】4页(P25-28) 【关键词】无人机;回收;降落伞 【作者】荣海春;张军红 【作者单位】中国电子科技集团公司第三十八研究所浮空平台部,安徽合肥230088;中国电子科技集团公司第三十八研究所浮空平台部,安徽合肥 230088【正文语种】中文 【中图分类】V279 随着无人机技术日趋成熟和完善，智能集成程度越来越高，其应用范围更加广泛，执行任务的复杂程度也不断提高。大量机载电子设备安装在无人机系统上，大大增强了其功能，使无人机应用价值、工程经济价值都在快速提高。无人机安全回收和应急保障功能逐渐成为制约其应用的一个关键因素[1]。 在无人机系统的研发和试飞阶段，难免会遇到各种突发状况，如发动机故障、控制
电路故障、作动系统故障、燃油系统故障、异物撞击、遭遇突风或者超限侧风等，这些都容易导致无人机坠机事件发生。在无人机系统中加入伞降回收模块，危机时刻能够智能化地使用降落伞进行应急回收，避免坠毁事故发生，可以大大节省无人机的研发及生命周期成本。 无人机在执行军事任务过程中，机载任务设备功能强大，可能价值远超无人机本身，更要保证全过程安全，回收顺利。所以，无论从经济成本角度还是军事的安全角度来看，对无人机的安全着陆回收问题的研究都势在必行。 本文设计了一种机身集成伞降系统，能最大程度保护无人机机体安全和机载设备安全，增加系统重复使用的次数，延长使用寿命，大大提高使用安全性，并降低其对回收场地的限制要求。 该型伞降回收系统主要包括伞衣、伞绳、引导伞、伞包、连接绳、开伞装置、伞舱、舱盖、开伞作动装置、电路系统、引导伞系统、主伞系统、悬挂装置、以及脱离装置等组成。 当无人机进入降落程序，飞行控制系统或操控人员发出指令，发动机先停车熄火，伞舱舵机作动，伞舱盖在扭簧作用下自动摊开，粘附于舱盖背面的引导伞进入迎风状态，在气动力作用下自动抛出，并牵引主伞系统顺利完成拉直过程和主伞充气过程；随降落伞张开气动阻力增加至最大，伞和无人机由减速下降逐渐过度为匀速降落状态；落地瞬间由触地开关引爆主伞脱落节头的两个电爆火头，减震装置保证无人机安全着地[2]。在无人机上配备了自主控制和无线电遥控的多余度回收控制系统，以便在某条回收控制线路发生故障时，改由另一条回收控制线路取代工作，从而保证回收工作能正常进行。具体伞降流程如图1所示。 2.1 指标计算 该伞降系统既可以作为常规起降方式也可以作为应急起降方式，设计过程应考虑的各种指标包括重量、体积、阻力系数、动载系数、开伞力、着陆速度等、下降速度、
2022年无人机驾驶考试模拟试题26 姓名年级学号 题型选择题填空题解答题判断题计算题附加题总分得分 评卷人得分 一、单项选择题 1.无人机的磁罗盘如有异常现象，则需要更换起飞地点或对（）进行 校准。 A.GPS卫星 B.磁罗盘√ C.遥控器 D.云台系统 2.偏转副翼使飞机转弯时，两翼的阻力是（）。 A.内侧机翼阻力大 B.外侧机翼阻力大√ C.相等 D.不确定 3.大型、小型无人机下降时，往往有右偏趋势，此时必须（），以保 持飞行方向。 A.抵住左舵√ B.抵住右舵 C.往左打舵 D.往右打舵
4.无人机的自主飞行必备两个条件，一是无人机自驾仪内要有规划好的航线；二是（）。 A.无人机必须具备精确的导航功能√ B.无人机必须能够上传航线 C.无人机内必须要有数据链路 D.无人机上必须备有动力系统 5.根据无人机绕机体轴的运动形式，无人机飞行的稳定性分为纵向稳定性、横向稳定性、（）。 A.平行稳定性 B.方向稳定性√ C.上下稳定性 D.左右稳定性 6.无人机着陆滑跑后段，应稳住方向舵并做微量修正，保证飞机沿中线滑行，在速度小于（）后刹车。 A.80km/h B.60km/h C.40km/h √ D.30km/h 7.（）年，（）先后研制成功无人遥控飞机。 A.1917-1918、英国与美国 B.1917-1918、英国与德国√ C.1914-1915、英国与德国 D.1914-1915、美国与英国 8.无人机飞行中APP上出现指南针干扰提示处理结束返航后，在无干扰地方（）指南针后再飞行。 A.换装新的指南针 B.重新校准√ C.重新调试 D.修理好 9.近程无人机的活动半径在（）之间。 A.15-50km √
折叠球形气囊展开过程仿真 梁鹏;薛齐文;张岩;刘旭东;李慧通 【摘要】球形气囊展开和折叠过程复杂,采用实验手段研究其展开过程存在诸多不便.建立以单侧内折方式折叠的球形气囊数值分析模型,研究球形气囊折叠后充气展开的动态应用特性,比较相同充气条件不同折叠层数和相同折叠层数不同充气条件下气囊展开动态特性的差异;对影响气囊展开过程中体积和内压曲线变化的因素进行分析,分别讨论折叠层数、充气速率和充气量对球形气囊动态特性的影响.结果表明:单侧内折折叠次数增多会导致气囊内压最大值增大,应用时设定气囊折叠次数应考虑气囊材料最大内压承受能力;充气速率和充气量均会影响气囊展开的稳定性,充气速率的影响主要在充气及气囊展开初期阶段,而充气量的影响主要在充气完成后的自由展开阶段. 【期刊名称】《航空工程进展》 【年(卷),期】2019(010)004 【总页数】7页(P562-568) 【关键词】球形气囊;单侧内折;展开过程;模拟仿真 【作者】梁鹏;薛齐文;张岩;刘旭东;李慧通 【作者单位】大连交通大学土木工程学院,大连 116028;大连交通大学土木工程学院,大连 116028;大连交通大学土木工程学院,大连 116028;北京机械设备研究所,北京 100854;北京机械设备研究所,北京 100854 【正文语种】中文
【中图分类】V214.9 0 引言 气囊应用范围广泛，涉及航空航天、汽车工程等多个领域，具有广阔的应用前景和研究价值。球形气囊是气囊在应用时的一种特殊形态，其展开过程复杂，折叠过程繁琐，采用实验手段对其进行研究存在诸多不便，运用有限元数值模拟方法不仅可以减少不确定因素对实验效果的影响，还能大量节省时间和财力，解决实验手段中相对难以处理的问题[1]。 气囊模拟理论研究方面，气囊缓冲约束系统及通用气囊数学建模工具的创建，为气囊的数值模拟计算奠定了基础。在通用气囊模型基础上考虑非理想气体的影响，由此提出了控制体积法[2](CV法)。ALE法[3-5]即任意拉格朗日欧拉法，结合了拉格朗日和欧拉方法，在大变形问题处理上有较强的适用性，但求解时需要建立气体流动环境的细化网格，对计算机硬件要求较高。代小芳等[6-7]对折叠气囊展开过程的实现方法进行对比，指出了CV法和ALE法的优缺点，并细致研究了气囊建模和折叠阶段可能遇到的问题。 气囊模拟应用研究是体现气囊理论应用价值的途径。李旭波[8]对航空器着陆气垫进行探究，建立了航空器着陆的有限元模型，模拟了气垫式起落系统，完成了航空器整体着陆过程的仿真分析；喻先勇[9]对自适应压力气囊在航空零件加工中的应用进行了仿真分析，证明了自适应压力气囊可以提高航空零件的加工精度且精度可控;张九阳[10]在无人机回收方法研究中考虑了气囊的减震效果，但并没有对气囊的折叠方式进行探讨;吴军亭等[11]设计出环形气囊的一种新的折叠方法，没有针对球形气囊进行研究；卫剑征等[12]对“Z”型折叠缓冲气囊进行了仿真分析，其着眼点主要在气囊的缓冲性能，对充气速率和折叠次数对气囊展开的影响没有进行深入讨论。气囊的展开过程是气囊能否正常进行工作的关键，因为气囊在应用时通
无人机撞网回收技术研究 摘要与国外相比，国内对无人机撞网回收技术的研究应用存在着相当大的差距，其中精确制导和控制技术为主要瓶颈。随着无人机的推广，舰载无人机以及通用 无人机对撞网回收技术的需求迫切。无人机的撞网回收是指无人机以自主方式进场，逐渐降低高度、减小速度，然后直接飞入拦阻网进行回收。无人机撞网回收 系统的工程研制是一项系统工程,一般由拦阻网装置、吸能缓冲装置和末端引导装 置等组成,在技术研究方面必须解决好诸如无人机吸能缓冲技术、无人机末端精确 导引技术、高精度控制技术和系统试验验证等相关关键技术，即如何引导无人机 准确地飞向拦阻网, 触网后如何柔和地吸收能量,从而平稳、准确地实现撞网回收。关键词无人机回收导引 第一章应用背景与研究意义 无人机（Unmanned Aerial Vehicle，UAV）是当今世界上航空发展的一个热点。无人机通常指的是无人驾驶、自主推进，由无线电遥控或自身程序控制，利用空 气动力承载飞行并可回收重复使用的飞行器。无人机应用途径广泛，20世纪60 年代初，自从美国首先将无人机用于军事侦察，无人机先后参加了越南战争、中 东战争、海湾战争、科索沃战争、阿富汗战争及伊拉克战争，均发挥了重要作用。在民用领域，无人机也有很大用途，在电力、通信、气象、农林、海洋、勘探等 领域应用无人机的技术效果和经济效益都非常看好。此外，无人机在缉毒缉私、 边境巡逻、治安反恐等方面也有着良好的应用前景，目前世界各国都在积极拓展 民用无人机的应用范围。 无人机的一个重要课题是着陆回收。常见的无人机着陆回收方式主要有着陆滑跑、伞降回收和气垫着陆回收等类型。撞网回收是一种适合小型固定翼无人机在狭窄 场地或舰船上实现精确定点回收的先进回收方式。可以认为它是一种零距离回收 方式。撞网回收系统一般由拦阻网装置、吸能缓冲装置和末端引导装置等组成， 其核心技术在于如何引导无人机准确地飞向拦阻网，从而平稳、准确地实现撞网 回收。 小型无人机以其造价便宜，体积小，维护方便，隐蔽性好等优点，越来越受 到警方、消防等部门的亲睐。但是，由于城市空旷区域狭小，常规的着陆滑跑方 式不再适用于小型无人机。为突破小型无人机发展的瓶颈，找到一种场地需求小、操作相对方便的着陆方式就显得尤为重要，而高精度的撞网回收完全满足要求。 因此，撞网回收在民用无人机领域具有极高的应用价值。 第二章理论分析 2.1无人机数学模型 无人机的数学模型是无人机对象特性分析、飞行控制系统设计、飞行仿真的 基础。建模过程需要将无人机的运动抽象为六自由度刚体运动的12阶微分方程。一般使用Matlab的S-function描述无人机的非线性数学模型，根据风洞实验或者CFD计算得到的气动数据，对无人机精确建模。 2.1.1 十二阶微分方程 无人机属于六自由度运动体，其通用的非线性数学模型可采用如下的微分方 程的形式描述： 其中，状态量，分别表示，是机体坐标系下前向速度、侧向速度、地向速度、滚转角速率、俯仰角速率、偏航角速率、滚转角、俯仰角、偏航角、北向位置、东向位置、高度；控
基于代理模型的空投装备气囊缓冲系统多目标优化 洪煌杰;王红岩;李建阳;芮强 【摘要】Based on the finite element method and the control volume method,a finite element model of equipment and its airbag cushion system was established and verified with test data.The simulation of landing process of an airbag cushion system within one tenth of a second duration typically required ten hours of CPU time.As a result,the optimization of its design based on a nonlinear model was very difficult with the traditional iterative approach.In order to solve this problem to optimize the design of an airbag cushion system for airdropping equipment,surrogate models were employed instead of the complex finite element model based on extended Latin hypercube method and radial basis functions.Height of airbag,width of airbag and area of vent hole were chosen as design variables.Then,Pareto optimal solution sets based on response surfaces were obtained with the multi-objective genetic algorithm.The optimization results showed that the maximum impact acceleration reduces 19%,while the maximum attitude angle reduces 1%;the cushion performance and the lateral stability of the airbag cushion system are obviously improved.%基于有限元法和控制体积法建立装备－气囊系统有限元模型，并采用试验数据对模型进行验证。复杂气囊系统着陆缓冲过程仿真计算资源消耗大，难以应用传统迭代方法进行参数优化。为克服这些问题，结合扩展拉丁超立方设计，以最大着陆冲击加速度和最大翻转角度为响应，采用径向基函数构建代理模型。在代理模型基础上，利用多目标遗传算法对主气囊高度、横向
气囊式火星着陆器稳健性优化设计 卿启湘;卿翔;肖久如;廖惠东 【摘要】Mars airbag lander was a complex structure with many critical parameters,extreme en-vironment conditions,many uncertain factors and high reliability https://www.doczj.com/doc/0019457233.html,putational effi-ciency of simulation was always a bottleneck problem in the processes of optimization design for the Mars airbag landers.Based on parallel and distributed computing technologies of super computing platforms and the multi-obj ective robust optimization method,a robust optimization design for the complex airbag system was carried out.The results show that the applications of supercomputer plat-form may greatly improve the robust optimization’s computational efficiency in the optimization de-sign,and the reliability of the Mars airbag lander will be highly improved.%气囊式火星着陆器结构复杂，关键参数多，工况极端，不确定因素多且可靠性要求高。针对气囊式火星着陆器优化设计中的计算效率问题，采用基于超级计算平台并行分布式计算技术与稳健性优化设计理论的多目标稳健性优化方法对复杂气囊系统进行了稳健性优化设计。结果表明：超级计算平台的应用使稳健性优化的计算效率得到了显著提升；稳健优化设计后的气囊式火星着陆系统的可靠性有明显改善。 【期刊名称】《中国机械工程》 【年(卷),期】2017(028)001 【总页数】7页(P20-26)
无人机1+X理论知识考试试题及答案 1、相对于传统直升机,多轴的劣势是( ) A、速度 B、载重能力 C、悬停能力 答案：A 2、气温的变化,会严重影响电动无人机的哪项性能( ) A、载荷性能 B、速度性能 C、续航性能 答案：C 3、使用多轴飞行器,拍摄夜景时,应( ) A、降低飞行高度,保证正常曝光 B、与白天没有明显区别 C、降低飞行速度,保证正常曝光 答案：C 4、某多轴电机标有3810字样,意思是指( ) A、该电机转子高度为38毫米 B、该电机定子直径为38毫米 C、该电机最大承受38V电压,最小承受10V电压 答案：B 5、遥控无人机转弯时产生偏差的主要原因不包括( ) A、进入和退出转弯时,动作不协调,产生侧滑 B、天气状况不佳 C、转弯中,未保持好机头与天地线的关系位置,以致速度增大或减小答案：B 6、四轴飞行器为什么相邻的桨旋转方向不同( ) A、增加升力 B、抵消反扭矩 C、更加灵活 答案：B 7、翼型的最大弯度与弦长的比值称为( ) A、相对弯度 B、最大厚度 C、相对厚度
答案：A 8、______功能通常包括指挥调度、任务规划、操作控制、显示记录等功能。( ) A、数据链路分系统 B、无人机地面站系统 C、飞控与导航系统 答案：B 9、实施农林喷洒作业的运营人应当在其主运行基地保存关于下列内容的记录:①服务对象的名称和地址②服务日期③每次作业飞行所喷洒物质的量和名称④作业飞行任务的驾驶员的姓名、地址和执照编号,以及按照管理规定的作业负责人通过知识和技术检查的记录( ) A、②③④ B、①②④ C、①②③④ 答案：C 10、以下不是导航飞控系统组成部分的是______。( ) A、电台 B、执行机构 C、传感器 答案：A 11、下列叙述与伯努利定理无关的是( ) A、流体流速大的地方压力小,流速小的地方压力大 B、气流沿流管稳定流动过程中,气流的动压和静压之和等于常数 C、气流低速流动时,流速与流管横截面积成正比 答案：C 12、悬停状态的四轴飞行器如何实现向后移动( ) A、横轴前侧的螺旋桨减速,横轴后侧的螺旋桨加速 B、纵轴右侧的螺旋桨减速,纵轴左侧的螺旋桨加速 C、横轴前侧的螺旋桨加速,横轴后侧的螺旋桨减速 答案：C 13、能见度不好的天气,一般风力( ) A、较强 B、较弱 C、混乱 答案：B
无人机行业研究报告 无人机即空中机器人，无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。无人机按照机身构造可分为固定翼无人机、垂直起降无人机、无人飞艇、无人直升机、多旋翼无人飞行器、单旋翼无人飞行器等。 无人机在军用领域主要用于战争中轰炸和隐形侦查，产品主要由国家内部研究室或国家指定的私人公司开发制造。 民用无人机根据其应用领域又分为工业无人机和消费级无人机。消费级无人机在个人航拍、娱乐等领域有较多应用；工业级无人机在农业、林业、物流、气象等领域有众多应用，成像设备的结合拓宽了无人机的应用场景。 无人机类型比较 在小型民用无人机市场，主要有固定翼无人机、直升机（单旋翼无人机）、多旋翼无人机这三类无人机。 现将这三类无人机特点的优劣进行简单比较： 固定翼无人机：载重大、续航长，航程远，飞行高度高但是起降受场地限制，无法悬停。 直升机无人机：载荷和航时稍大，起降受场地限制少，但是结构复杂，故障率高。 多旋翼无人机：操作灵活，结构简便，价格低廉，还可以搭载其他设备，但有效载荷小，续航时间短。 随着市场的发展，多旋翼无人机成为近年来市场上的热点，其原因主要有以下几个方面： 1.多旋翼无人机相较于其他类型无人机具有轻便、灵活、操作方便的特点； 2.多旋翼无人机采用云台连接的方式，与摄像装置等外接设备连接， 扩大了它的应用范围； 3.随着产业链和配件供给链的完善，多旋翼无人机的生产成本也逐渐降低； 4.多旋翼无人机结构简单，起降方便，受场地限制小。 无人机结构简介 现针对多旋翼无人机进行比较细致的结构拆分。多旋翼无人机的结构大致可 机身及起落架 马达及电子调速器 电池 螺旋桨 飞行控制系统 遥控装置 GPS 模块 云台设备（任务设备） 数据传输路线