下载文档原格式
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。
无人机自主控制系统的能力需求、结构组成及关键技术分析得益于机械、材料、控制、通信、光学、软件、算法等相关技术的进步，近年来，无人机系统的能力和关键技术成熟度得以不断提升。
且在技术推动和市场拉动的双重作用下，无人机系统正逐步进入一种良性循环的迭代发展模式：一方面，无人机系统在各种传统的经典任务场景中表现得越来越熟练和出色，逐渐实现了“能飞到能用”的跨越;另一方面，无人机系统能力的提升拓展了其应用领域，在原有需求之外不断涌现出更多新的和潜在的应用场景，且来自新需求的牵引反过来促进了相关技术的发展。
在上述发展过程中，面向自主性/自主能力要求的自主控制系统作为无人机最为重要的子系统之一，其研究和应用无疑是无人机系统不断成熟和走向实际应用的重要推动力量，对其理解和认识也在不断深化与完善。
完全意义上的自主控制是无人机未来发展的必然方向和典型特征，其首要目标是支撑无人机实现自主飞行和自主完成特定任务的能力。
而且，近年来人工智能技术的发展与进步也为自主控制系统智能化的“认知”和“决策”能力实现提供了新的思路和动力。
1对自主控制系统的认识一般而言，用于实现自主性或自主能力的控制过程都可以称为自主控制，自主控制本质上属于智能控制范畴，系统自主性的强弱取决于智能水平的高低。
作为自主性实现的重要手段，智能控制学科在基础理论方面取得了长足的进步，其应用领域不断拓展。
但时至今日，客观地说，智能控制仍然不成熟，这在很大程度上归因于关于“智能”的研究本身，智能科学这一充满挑战性的领域至今尚未取得根本性突破，仍有大量的关键问题需要探索和研究。
无人系统是智能控制技术最为重要的应用载体和研究方向，随着电子技术、计算机技术和控制技术的发展，以无人机为代表的无人系统自20世纪90年代起出现了爆炸式的发展。
无人系统与生俱来固有的自主性需求，结合智能控制等先进控制技术发展，催生了自主控制相关概念的出现。
自那时起，关于无人系统自主控制的研究在英美等发达国家开始逐渐得到重视，自主控制系统及相关技术也成为无人系统自主性实现最为重要的支撑。
飞行器控制系统中的关键技术研究及实现随着科技的发展，飞行器控制系统的关键技术也得到了不断的完善和发展。
飞行器控制系统是飞行器的核心，是影响着飞行器飞行安全和效率的关键因素。
在控制系统中，涉及到了无数的技术，并且不断有新的技术被引入到其中，为飞行器飞行带来了便利和安全保障。
本文将主要介绍飞行器控制系统中的几种关键技术，包括姿态控制、飞行控制、导航控制等方面，并探究这些技术是如何实现的。
一、姿态控制技术姿态控制技术是飞行器控制系统中不可或缺的一环。
姿态控制技术是通过实时检测飞行器的姿态信息，然后根据所检测到的姿态信息来进行姿态控制，以达到姿态稳定的目的。
在过去，姿态控制技术主要使用传感器进行控制，在现在的飞行器中，姿态控制技术更多地使用了陀螺仪和加速度计这样的设备。
陀螺仪和加速度计可以通过检测飞机的姿态，来帮助飞行器进行姿态的控制。
所以，随着科技的发展，姿态控制技术也越来越高效并且更加稳定可靠。
二、飞行控制技术飞行控制技术是建立在姿态控制的基础之上的。
飞行控制技术是通过对飞行器进行完整的控制，计算出飞行器的航向、俯仰和横滚角，并且对其进行校准，以达到飞行器的平稳飞行。
在目前的飞行器中，飞行控制技术主要采用的是先进的数字控制技术。
飞行控制技术通过控制飞行器的速度和姿态来控制飞行器的稳定性，其中主要的计算和控制用的是数字信号。
这种技术对于飞行器飞行过程中的稳定性来说是非常重要的，并且可以提高飞行器的安全性和效率。
三、导航控制技术导航控制技术是飞行控制技术的另一个重要方面。
导航控制技术主要帮助飞行器实现航线跟踪和飞行距离控制，可以使飞行器在半自动或自动的情况下跟踪航线。
近年来，随着卫星导航系统的不断完善和广泛应用，导航技术水平也得到了很大的提高。
在现代飞行器中，导航技术的重要性可以说是前所未有的。
通过GPS等系统定位，可以让导航控制技术更加精准和高效，也可以让飞行器在复杂的环境中实现完美的航线跟踪和导航控制。
无人机飞行性能与控制方法研究一、引言无人机可较好地完成人类难以完成的工作，其应用领域逐步扩大，如军事、科学研究、灾难救援等。
无人机的飞行性能和控制方法是实现这些需求的关键所在。
除了基本的空气动力学原理和控制原理外，无人机的飞行性能和控制方法还有一些特点，并且随着科技的进步，无人机的设计和应用也在不断提高，对于无人机的飞行性能和控制方法的研究也越来越重要。
二、无人机的基本飞行性能研究1.飞行特性无人机的飞行特性主要包括：起飞、飞行、降落等。
无人机的起飞可以采用垂直起降、起跑起飞、弹射起飞等多种方式。
无人机的飞行特性主要考虑的是空气动力特性和机体稳定性等因素，这是无人机设计和控制的基础。
2.飞行性能指标分析无人机的飞行性能指标，可以更好地了解无人机的性能和设计目标是否一致。
常用的飞行性能指标包括：最大飞行速度、最大飞行时间、最大有效负载、最大飞行高度、最短停机距离、最短降落距离等。
这些指标可以根据不同的应用领域进行调整。
3. 操控性能操纵性能是无人机能否完成特定任务的关键所在，其操纵特性主要包括：控制灵敏度、操纵稳定性、遥控延迟等。
这些性能指标可以通过控制器设计和控制算法优化等手段进行提高。
三、无人机控制方法研究1.无人机控制系统无人机的控制系统主要由电子控制系统和电力驱动系统组成，其中电子控制系统包括遥控器、控制器、传感器等。
电力驱动系统包括电机、电调器、电池等。
其工作原理主要是通过电子设备控制机体姿态变化和运动状态，从而实现无人机的运动控制。
2. 控制算法控制算法是无人机控制系统的核心部分，通过对控制算法的优化，提高了无人机的操纵性能、控制精度和稳定性。
目前常用的无人机控制算法主要包括：PID控制算法、自适应控制算法、模型预测控制算法等。
虽然不同的控制算法原理不同，但都有一个基本结构：误差计算、控制量计算和输出控制等。
3. 控制模式无人机的控制模式有手动控制、自动控制、半自动控制等。
在手动控制模式下，无人机必须由操纵员手动控制。
无人机遥控驾驶关键技术研究与飞行品质分析作者：丁团结， 方威， 王锋， DING Tuan-jie， FANG Wei， WANG Feng作者单位：中国飞行试验研究院飞行仿真实验室,陕西,西安,710089刊名：飞行力学英文刊名：FLIGHT DYNAMICS年，卷(期)：2011,29(2)被引用次数：1次1.Cormac McFarlane;Thomas S Richardson;Chris D C Jones Unmanned aerial vehicle flying qualities 20082.Andrew J Thurling Improving UAV handling qualities using time delay compensation 20001.任鹏.高晓光.REN Peng.GAO Xiao-guang基于AH/UAV编队协同侦察打击的作战效能研究[期刊论文]-飞行力学2011,29(3)2.陈江宁.王和平.CHEN Jiang-ning.WANG He-ping弹道导弹总体参数的混合遗传算法全局优化[期刊论文]-飞行力学2011,29(3)3.董彦非.彭世冲.阴小晖.DONG Yan-fei.PENG Shi-chong.YIN Xiao-hui无人机飞行品质规范发展思考[期刊论文]-标准科学2011(1)4.刘宝宁.章卫国.李广文.刘小雄.LIU Bao-ning.ZHANG Wei-guo.LI Guang-wen.LIU Xiao-xiong一种改进粒子群算法及其在飞控系统中的应用[期刊论文]-飞行力学2011,29(2)5.张广玉.赖一楠.杨乐民.张其馨五自由度对接缓冲试验台三维转动实现的研究[期刊论文]-南京理工大学学报（自然科学版）2004,28(5)6.刘鹏云.孙瑞胜.LIU Peng-yun.SUN Rui-sheng一种改进的巡飞弹侧向运动解耦设计[期刊论文]-飞行力学2011,29(3)7.姚克明.刘燕斌.陆宇平.谢启源.YAO Ke-ming.LIU Yan-bin.LU Yu-ping.XIE Qi-yuan火星探测无人机建模与切换控制[期刊论文]-应用科学学报2010,28(6)8.陈永.龚华军.王彪.CHEN Yong.GONG Hua-jun.WANG Biao倾转旋翼机过渡段纵向姿态控制技术研究[期刊论文]-飞行力学2011,29(1)9.王建刚.董新民.薛建平.WANG Jian-gang.DONG Xin-min.XUE Jian-ping基于稳定逆的飞机纵向自动着陆控制律设计[期刊论文]-飞行力学2011,29(2)10.孙国童.唐硕.SUN Guo-tong.TANG Shuo基于仿真的高超声速巡航飞行器系统效能评估[期刊论文]-飞行力学2011,29(2)1.石风.李鸿鹏.李世诚.曾科模拟训练模式下的无人机导引飞行[期刊论文]-舰船电子工程 2012(11)本文链接：/Periodical_fxlx201102005.aspx。
无人机飞行控制系统若干关键技术研究发布时间：2022-11-28T00:40:11.373Z 来源：《中国科技信息》2022年8月第15期作者：孙健，宁腾飞，张伟[导读] ：由于系统化直接影响了无人机项目的特殊部分，整个行业对无人机各个方面的研究十分多。
孙健，宁腾飞，张伟石家庄海山实业发展总公司河北省石家庄市，050200摘要：由于系统化直接影响了无人机项目的特殊部分，整个行业对无人机各个方面的研究十分多。
无人机就是不用人员驾驶的飞机，可以作为独立的具有空中技能的工具，有很大的发展前景。
在诸多企业项目的研究中，无人机得到了空前的发展，研究报告层出不穷，对该领域发展有很大的参考价值。
关键词：无人机;飞行控制;关键技术随着我国科学水平的快速发展，并伴随着通讯技术、信息技术、遥感技术的发展，一种“会飞的照相机”诞生了，它就是被广泛应用于空中侦察、监视、通讯、反潜、电子干扰等领域的无人机，由于其成本低、使用灵活、适用范围广，目前得到了迅速发展，甚至有的人用它来记录日常工作和生活。
无人机飞行控制系统是无人机的心脏，其若干关键技术可以为无人机的地面操纵运动、飞行性能和品质提供可靠的保障。
1完善无人机的过程最初，军队为了缓解军事压力而提出无人机的概念。
随着世界各国对无人机的研究和无人机行业的发展，各种各样的无人机问世。
其被赋予越来越多的职能，直接推动了社会的进步和发展。
80年前，无人机还处于起步阶段，作用极小。
如今，没有一个国家会看不起无人机的作用。
从无人问津到成为每个国家的发展重点，无人机更是一个时代进步的缩影。
无人机的快速发展可以让人们对于特殊的问题不用考虑人员伤亡的情况。
这样的飞行方式更加可行，在一些人们无法到达的地方，无人机可以轻松飞行。
同时拥有了无人机的军队战斗力直线上升。
无人机没有人的思想，不会畏惧，在战争中可以造成最直接致命的打击，这是多少人员都换不来的战略价值。
此外，民用的无飞机在很多方面的检测工作中发挥着重大的作用，其功能越多，越能更好地为人们服务。
无人机系统自主控制的关键技术分析作者：谢豇宇金印来源：《中国新通信》 2018年第12期【摘要】随着社会经济的发展，科学技术的不断进步，无人机系统也在与时俱进，不断完善技术。
自主控制技术是无人机系统的主要技术之一。
当前，我国的无人机系统还处于发展阶段，相对而言，其智能化程度和自主水平还不够高，而且，无人机的控制方式还是以操作人员的遥控技术为主，在很大程度上制约了无人机系统的发展。
本文主要分析了无人机系统自主控制技术的发展需求、发展现状，简要阐述了无人机系统控制的关键技术，结合实际情况介绍了无人机系统控制系统的发展趋势。
【关键词】无人机系统自主控制关键技术随着我国无人机系统智能化程度以及相关的自主水平的不断提高，加上，现代信息技术的发展，人机智能结合的相互控制逐渐被广泛应用。
无人机系统自主控制的关键技术正在不断完善，突破创新，克服和解决当前存在的不足和问题，希望能够促使无人机系统得到进一步发展。
一、无人机系统自主控制的关键技术概述1.1 无人机系统自主控制的关键技术发展需求随着社会经济技术的不断进步，对无人机系统自主控制的关键技术有了新的发展需求，为了顺应时代的进步和潮流，无人机系统自主控制技术需要积极发展一下几个方面：第一，加强无人机系统全面的环境感知能力，不断提高无人机系统自主控制技术的智能认知能力。
相对于现有的无人机自主控制技术而言，未来的无人机系统自主控制技术更应该侧重于智能化的发展，以便为复杂的发展环境提供专业的技术支持。
第二，加强无人机系统自主控制技术中自主导航和规划的能力，能够实现自主控制，达到精确的导航定位，使无人机系统自主控制技术能够发挥最大的自主性、灵活性和抗干扰性能力，提升无人机系统的自主规划能力，为无人机系统自主控制技术提供保障。
第三，加强无人机系统的学习适应能力，不断与其他智能设备进行科学的融合，提高系统智能化水平，从而实现无人机系统的自主控制技术与有人系统控制技术得到高效的协同作用。
无人机飞行控制系统若干关键技术研究随着航空工业技术的不断发展，无人机已经成为现代航空领域中不可或缺的一部分。
无人机的飞行控制系统是其核心技术之一，关系着无人机的飞行性能和安全性。
在无人机领域，飞行控制系统的技术研究具有重要意义，本文将从控制系统及其相关技术入手，对无人机飞行控制系统的若干关键技术进行深入探讨。
一、无人机飞行控制系统概述无人机飞行控制系统是指用于控制无人机的核心系统，其主要功能为使无人机实现稳定的飞行和精确的操纵。
飞行控制系统由传感器、执行机构、控制器和通信等部分组成，其中不同部分间协同工作，共同保证了无人机的飞行控制。
传感器是飞行控制系统获取环境信息的重要组成部分，包括加速度计、陀螺仪、气压计、GPS和遥测等。
传感器通过感知无人机周围环境的状态信息，将其转化为电信号，并传送给控制器进行分析和处理。
执行机构是实现无人机飞行控制的关键设备，其主要包括电机、舵机、螺旋桨等。
控制器是飞行控制系统的大脑，负责计算飞行姿态、控制飞行动作、调整飞行轨迹等。
通信是控制系统与地面站或其他飞行器之间信息交换的手段，通过无线通信技术进行数据传输和控制指令下发。
二、姿态控制技术姿态控制技术是无人机飞行控制系统中的核心技术之一，其主要目的是使无人机保持特定的飞行姿态，包括横滚、俯仰和偏航。
目前，常见的姿态控制技术包括PID控制、模型预测控制和模糊控制等。
PID控制是一种经典的控制算法，通过比例、积分和微分三个部分对系统进行调节，能够有效地抑制姿态误差和稳定无人机飞行。
模型预测控制是一种基于系统数学模型的控制方法，能够通过预测未来系统状态来优化控制输入，提高姿态控制精度和鲁棒性。
模糊控制是一种基于模糊逻辑的控制方法，能够处理姿态控制中存在的模糊、不确定性和非线性问题，适用于复杂环境下的飞行控制。
三、导航与定位技术导航与定位技术是无人机飞行控制系统中的另一个关键技术领域，其主要目的是实现无人机的准确导航和定位。
提升无人机操作技能的关键要素探讨与实践无人机的快速发展和广泛应用使得对无人机操作技能的需求越来越迫切。
对于无人机操作员来说，提升操作技能是至关重要的。
本文将探讨提升无人机操作技能的关键要素，并通过实践方法来加以实现。
一、了解无人机系统理解无人机系统是提升操作技能的基础。
无人机系统包括无人机本体、遥控器、传感器、通信设备等组成部分。
操作员应深入了解每个部件的功能和作用，并熟悉无人机系统的整体架构。
只有在对无人机系统有深刻理解的基础上，操作员才能更好地进行操作和故障排除。
二、掌握飞行原理和基本技术掌握无人机的飞行原理和基本技术是操作员提升技能的核心。
飞行原理包括气动力学、航空力学、飞行控制等知识，操作员需要深入学习这些理论知识，并学会应用到实际操作中。
此外，熟悉无人机的基本技术，如起飞、降落、悬停、转弯等，能够提高操作员的灵活性和反应能力。
三、正规培训与持证上岗参加正规的无人机培训并获得相关证书是提升操作技能的重要手段。
通过培训，操作员能够系统地学习无人机操作的基本知识和技能，并了解相关法律法规和安全要求。
持有相关证书的操作员，不仅能够提高自身操作技能，还能够符合相关规定，在实践中确保安全和合法操作。
四、练习与反思练习是提升操作技能不可或缺的一部分。
操作员应通过大量的练习来熟悉无人机的飞行特性和操作要点。
同时，在每次练习后，及时进行反思总结，找出自己的操作不足和问题，并制定改进方案。
只有通过不断的练习和反思，操作员才能不断提升自己的操作技能。
五、实际场景模拟针对不同的应用领域，进行实际场景模拟是提升操作技能的有效方法。
操作员可以模拟复杂的环境和特殊情况，进行应对训练。
例如，在模拟灾难场景下进行救援模拟，或者在模拟大规模活动中进行监控和巡航等。
通过实际场景模拟，操作员能够更好地适应复杂环境，提高应变能力和操作技巧。
六、与专业人士交流学习与专业无人机操作员和相关人士的交流学习可以快速提升操作技能。
操作员可以参加无人机行业的交流会议、论坛等活动，与经验丰富的专家进行交流，分享经验和技巧。
无人直升机关键技术和难点技术分析无人直升机是一种机上无人驾驶的飞行器。
在导航方面，无人直升机使用自适应扩展卡尔曼算法（EKF），把IMU、地磁传感器、GPS、气压高度计和地形匹配高度计等传感器的数据进行深度融合，这样在恶劣条件下，如高震动和单一传感器数据不真实等情况下，也可得到高精度高可靠性的导航数据，以此来保证控制命令的准确性。
在控制方面，无人直升机多使用了自适应鲁棒控制。
对风的切变、任务负载的突然变化等干扰有很强的鲁棒性，增加了飞控指令的有效性，以此来保证飞行的安全。
对机械磨损、任务负载、重心等变化有很强的自适应性，保证了飞行的精度和安全。
无人直升机可以进行速度控制也可以进行姿态控制，尤其姿态控制，可以有效的保证恶劣条件下的飞行安全。
在电子平台方面，无人直升机使用在嵌入式领域广泛应用的的ARM硬件平台，体积小、重量轻、可靠性高，可以满足需要。
无人直升机可以实现自主起飞、自主降落、自主任务飞行和地形匹配飞行等功能，完全替代驾驶员飞行使其发展方向。
当然无人直升机也具有天生的缺点。
首先就是直升机的低飞行速度，气动、动力学和声学等各方面因素使常规直升机的飞行速度难以超越固定翼飞机，飞行速度低严重限制了直升机的使用和发展；二是无人直升机保护措施不如固定翼直升机，后者出现险情可开伞保护，即伞降回收：而前者一旦出现重大故障，损失基本无法换回，因为它有旋翼，无法实现伞降回收。
三是由于直升机本身结构的特点，使得无人直升机的空气动力学、飞行力学问题较复杂，无人直升机操纵通道多、耦合较强，是一种稳定性差、控制难的飞行器，其操纵和飞行控制要比有人驾驶直升机和固定翼无人机更困难；此外，无人直升机一般尺寸都较小，发动机功率也不大，因此速度和升限较低（一般速度﹤300km/h，升限﹤5000m），有效载荷较小，若用于军事，容易被对方定位，且应用范围有所限制。
2无人直升机的关键技术和难点技术分析2.1直升机平台技术有人直升机已经有几十年的技术基础，技术比较成熟，但是动力学建模问题、飞行控制问题等都与平台设计技术密切相关，因此从无人直升机系统研究的角度来看，平台技术仍然不可低估，只有将直升机平台设计与用户用途及使用环境、飞行控制、自主起降等紧密结合，才能设计出性能优良的无人直升机系统，例如无人直升机的高抗风能力不仅需要先进的飞行控制算法，而且与平台本身的旋翼设计密切相关。
