深圳拟成立食品药品侦查队 负责食品药品犯罪案侦查
来源： 深圳特区报
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在市公安局经济犯罪侦查支队下设一个大队，专门负责食品药品犯罪案件侦查工作。去年市公安局立案办理的食品犯罪案件中，七成以上是行政监管部门移送的，主动打击、自主侦查的工作模式还未形成。目前，市编办积极协商市公安局研究成立食品药品侦查机构事项。
（记者 李舒瑜）在市公安局经济犯罪侦查支队下设一个大队，专门负责食品药品犯罪案件侦查工作。这是记者从市编办给市人大代表的建议答复中获悉的。
据介绍，去年以来，我市未发生较大和重大食品安全事故，食品安全整体形势良好可控。但是，在打击危害食品安全犯罪也有不少困难。去年市公安局立案办理的食品犯罪案件中，七成以上是行政监管部门移送的，主动打击、自主侦查的工作模式还未形成。
市编办在建议答复中透露，去年底市委常委会议在研究审议我市食药监体制改革方案时，明确提出了通过内部调剂方式，在市公安局经济犯罪侦查支队下设一个大队，专门负责食品药品犯罪案件侦查工作。这一决策，充分考虑到了食品药品案件侦查工作与经侦工作之间的密切关系，有利于资源综合利用，提高食药品案件的侦查水平。目前，市编办积极协商市公安局研究成立食品药品侦查机构事项。
编辑： 边兴
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半自主侦察机器人的人机交互研究
提​出​了​设​计​侦​察​机​器​人​的​人​机​界​面​时​在​安​全​性​、​专​业​性​、​适​应​性​等​方​面​应​该​注​意​的​问​题​,​分​析​了​人​机​接​口​在​远​程​感​知​、​导​航​控​制​、​侦​察​控​制​和​事​务​规​划​等​方​面​的​功​能​需​求​,​并​针​对​研​制​防​化​侦​察​机​器​人​的​需​要​,​设​计​了​具​有​模​拟​命​令​输​入​面​板​和​监​控​画​面​的​人​机​交​互​操​作​员​控​制​器​,​具​有​命​令​输​入​方​便​、​模​拟​显​示​形​象​逼​真​、​临​场​感​好​、​交​互​性​强​的​优​点​。
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洛马公司完成首次无人系统全自主补给、侦察、监视和目标获取任务
&&& [据UAS VISION网站日报道]洛马公司与美国陆军坦克自主性研究、开发与工程中心（TARDEC）一道，采用小组任务支持系统（SMSS）地面无人车、K-MAX无人直升机和Gyrocam光学传感器，成功完成一项全自主补给（resupply）、侦察、监视和目标获取的演示验证。
&&& 在乔治亚州Fort Benning市进行的“基于机器人技术拓展作战人员到达范围”能力评估中，K-MAX在作战人员进行村庄防卫的中，通过悬挂载荷投放SMSS完成自主补给任务想定。完成任务后，SMSS继续到达一个观察点，升起Gyrocam传感器，开始扫描敌方区域。在实际任务中，需要对敌方进行观察时，远程操作员将通知地面指挥官，进行威胁评估并确定应对威胁的适当方法。（中国航空工业发展研究中心 朱家强）
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引领发展：防务展上的无人平台引领发展：防务展上的无人平台来源：字号：小中大(快捷键：←)
(快捷键：→)□ 文/曾 凯　　无人作战平台拥有效费比高、适应性强、可执行高风险任务等诸多优势，是未来装备的发展重点。本届展会继续设立无人装备技术专区集中展示无人装备及其技术，并且各国家及地区展馆内小型无人机、无人车随处可见。除美国、英国、法国、德国、意大利、以色列等世界军事强国外，西班牙等军事技术欠发达国家也大量展示尺寸各异、功能完善的系列无人机及无人车。美国RQ-7B M2型“影子”无人机　　RQ-7B M2型“影子”无人机是美国达信系统公司基于“影子”200无人机研制的的下一代战术无人机。目前，法国空客集团正在就即将来临的空中无人系统需求与美国达信系统公司进行讨论。法国陆军对战术无人机的需求问题上看中了空客集团与达信系统公司提供的M2型“影子”无人机方案。该无人机系统将装配巴士集团研制的以“雪鸮”和Tanan无人机上的传感器载荷为基础传感器载荷，以及“雪鸮”无人机上使用的通信链。法国多任务垂直起降无人机　　多任务垂直起降无人机是航空站（STATIONAIR）公司研制的一款小型垂直起降无人机，主要用于空中/激光雷达测绘和目标（化生放核）探测，尤其适用于空投紧急医疗补给和地面机器人。多任务垂直起降无人机安装有2个反向转子和1个涡扇发动机，飞行速度可达90千米/小时，采用胸部背带式工作站，主要承担导航工作站和观察所的作用，增加了触摸屏式平板电脑和操纵杆。该无人机实现了自主垂直起降，飞行模式包括手动和自主飞行两种，主要通过自动驾驶仪航迹点以及利用键盘或操作杆以第一视角实现。导航功能是基于谷歌全球三维地图实现，信号传输频率为2.4GHz~900MHz。意大利IA-12“斯塔克”无人机　　“斯塔克”（Stark）无人机是由意大利IDS系统公司在典型直升机概念基础上研制的迷你型垂直起降无人机，采用主旋翼和尾部旋翼结构用于补偿自动旋转运动，可用于执行侦察、监视、运输、三维重建、空中测绘和事故调查等任务。该无人机可根据任务需求配置为侦察型、监视型和运输型无人机。“斯塔克”无人机外形结构紧凑，可由单名操作人员携带和操作。动力装置可选用汽油机或者电动机，用于驱动主旋翼和尾部旋翼。该无人机采用指挥与控制数据链通信，通信距离达到10千米，通过H.264新一代压缩格式压缩数据。地面控制站采用高清图形用户接口和触摸屏人机接口，可辅助任务规划，实时进行任务管理。西班牙“牧羊人”无人机　　“ 牧 羊 人 ”（SHEP?HERD-MIL）军用无人机由西班牙研制，集成到TECHFIRE火力支援信息系统，为前线观察提供支持。该无人机配装摄像机和地理定位系统，使其成为陆上和海上边界防护和其它反毒行动所需的最佳武器装备，可用于执行控制和安全任务。“牧羊人”军用无人机是类鸟自主侦察无人机，手持发射，可防水，配装两台昼夜摄像机，能自动起飞和降落，还可根据航路点进行导航。该无人机通信数据链频率为900MHz、1.4GHz、2.4GHz,可实时视频传输，在失去控制信号时能自主返回基地和着陆。挪威 PD-100“黑黄蜂”BlockⅡ无人机　　PD-100“黑黄蜂”BlockⅡ单兵侦察系统是挪威Prox动力航空系统公司研制的一款全球最小的掌上无人机，可以为用户提供即时态势感知。PD-100“黑黄蜂”BlockⅡ外形与早期BlockⅠ型相似，但Prox动力航空系统公司根据客户反馈对其进行了改进，集成了自行研制的改进型纳米无人机传感器，使系统功能和飞行能力得到显著提升。全套无人机系统重量仅为1.3千克，包括2架纳米无人机、1个基站、1个控制器和1个屏幕。该无人机续航时间接近30分钟，能够为操作员提供实时全景视频和高清快照图像，此外还能执行超视距使命任务。这套非常稳定的无人机系统配备的自动驾驶仪可以实现复杂的飞行控制，且操作简单，能显著减少操作员工作负荷。该纳米无人机隐秘的特性使其能够部署在离目标很近的距离且不会被发现。美国510“派克博特”化生放核爆炸探测机器人　　510“派克博特”化生放核爆炸探测机器人由美国iRobot公司研制，是在510“派克博特”机器人基础上发展而来，主要用于执行化学、生物、放射性物质、核物质战剂以及爆炸探测等任务，目前还没有列装。510“派克博特”化生放核爆炸探测机器人结构坚固耐用，能部署在极端环境中和其它机器人协作执行任务，为部队提供更大的安全性。该机器人配备模块化化生放核爆炸传感器，能根据任务需求进行配置。该机器人提供多个摄像机图像，在目标探询和处理时提高了态势感知能力。该机器人通信可靠性高，有两种通信频段可供选择，视距内无线电通信距离达到800米。该机器人操作控制单元是便携式笔记本，通过标准操作手柄控制机器人各种功能。该机器人软件接口允许机器人持续报告传感器数据。用户可根据视频数据、音频告警以及在危险环境探测到的声音进行操控。法国迷你型作战工程机器人　　迷你型作战工程机器人（MINIROGEN）由法国ESDT机器人公司研制，又被称为“眼镜蛇”Mk2，主要设计用于帮助工程小组在执行搜索简易爆炸装置任务时清除路边炸弹。法国陆军已经装备了迷你型作战工程机器人，并将其部署到阿富汗使用。迷你型作战工程机器人采用模块化结构，能根据任务需求进行配置，可执行侦察、简易爆炸装置处置、化学和辐射战剂分析等任务，其重量约6千克，可远程遥控操作，能保护操作员在对可疑目标或潜在藏身之处进行检查时免受攻击，同时也能对例如车辆底部等不容易到达的地方进行检查。法国“天蝎座”微型战术机器人　　“天蝎座”（SCORPIO）微型战术机器人是由法国泰克德勒（TECDRON）公司研制的小型轻型多用途遥控机器人，可在民事、军事、工业和科学研究领域用于执行侦察、监视和检查任务。该机器人是新研制的产品，在本届展会上是首次展出，目前还没有列装。“天蝎座”微型战术机器人可投掷部署，底盘由航空铝制成，结构坚固耐用，配装可调昼夜视频设备、二极管照明装置、可记录音频的麦克风，可防水，且防水标准达到IP68。动力装置采用可快速更换的锂离子电池，电压为12V，使得机器人可用于不平整地形、泥泞、砂砾和沙地等地形，还可选用外部电池和双充电器。控制站是由5英寸LCD液晶显示屏、操纵杆、功能按钮组成。法国“凯门鳄”机器人　　“凯门鳄”（CAYMAN）机器人由法国泰克德勒公司研制，用于在民事、军事、工业和科学研究领域执行侦察、监视、检查和探测等任务，在本届展会上是首次展出，目前还没有列装。“凯门鳄”机器人是由航空铝制成的灵巧遥控机器人，其结构坚固耐用，对环境适应性好，防水达到IP67标准。该机器人采用的四根铰接履带使其能够通过沙地、泥土、泥泞、砂砾等各种地形，适于在冲突环境中执行警戒、检查任务以及提供辅助任务。每根履带采用一台电机驱动，单位功率较高。“凯门鳄”机器人易于操控，能装备搭载36倍昼夜摄像机的陀螺仪稳定转塔，其控制站集成7英寸LCD屏幕、操纵杆、功能按钮。该机器人可选装搭载36倍昼夜摄像机的三轴视频转塔、温度传感器、激光测距机、外部电池、双充电器等。以色列“幽灵”无人机　　“幽灵”（Ghost）是以色列宇航工业公司研制的一款微型旋翼无人机，专门用于支持特种部队和连级步兵行动，适合在多建筑物、崎岖地形。该无人机长1.45米，重4千克，有效载荷500克，采用双旋翼结构，由电池驱动电动机提供动力，巡航时间为30分钟，飞行速度最高达到64千米/小时。该无人机空气动力装置和双旋翼推进系统有助于保持悬停模式下的高稳定性，使其在强侧风和狂风中也能保持悬停。双旋翼直径为0.75米，虽然很小，但可产生足够升力，使其能安全抵近障碍物飞行，由窗户飞进室内或在建筑区内悬停。双旋翼由两台独立但同步的电动机供电，供电量存在冗余，以防止其中某台电动机出现故障。　　研发人员希望该无人机能利用单台电动机飞回安全地带，能昼夜执行任务，较好的悬停能力使其可对感兴趣区域灵活侦察。上一篇：& 下一篇：周期：月刊期数：14年9期页数：88电子价:￥10.00纸版价:￥10.00该品牌本月点击排行兵器知识2013年9月第9期电子价:￥10.00兵器知识2014年2月第2期电子价:￥10.00兵器知识2014年9月第9期电子价:￥10.00兵器知识2014年10月第10期电子价:￥10.00兵器知识2015年4月第4期电子价:￥10.00兵器知识2015年5月第5期电子价:￥10.00最近浏览过的你还没有浏览记录阅读客户端特色服务业务合作帮助中心中邮阅读网由中国邮政主办。中邮阅读网凭借中国邮政报刊发行网络、发行资源和品牌优势，在传统报刊发行基础上，运用互联网数字传播技术，为广大读者提供内容丰富的电子期刊、电子图书及有声书城等在线阅读产品。这是中国邮政适应时代发展趋势，推动出版数字发行，满足日益增长的网络文化需求的新举措。第４１卷第１１期２００７年１１月上海交通大学学报Ｊ（）ＵＲＮＡＬ ｏＦ ＳＨＡＮＧＨＡＩ ＪＩＡＯＴｏＮＧ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＶ０１．４１ Ｎｏ．１ｌ Ｎｏｖ ２００７文章编号：１００６―２４６７（２００７）１１一１７５８一０６基于动力学模型的小型无人直升机自主飞行控制算
法王赓１，吕恬生３，Ｋｏｎｓｔａｎｔｉｎ Ｋｏｎｄａｋ２，盛焕烨１，Ｅｌｅｃｔｆｉｃａｌ Ｅｎｇ．ａｎｄ季钢３，Ｇｎｎｔｅｒ Ｈｏｍｍｅｌ２（１．上海交通大学计算机科学与工程系，上海２００２４０；２．Ｆａｃｕｌ‘ｙ。ｆ ３．上海交通大学工程训练中心，上海２００２４０）Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｔｅｃｈｎｉｓｃｈｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔａｔ Ｂｅｒｌｉｎ，１０５８７ Ｂｅｒｌｉｎ｛摘要：引入小型无人直升机简化动力学模型。阐述了简单、高效的ＭＴｃ（Ｍｏｄｅｌａｎｄ Ｔｒａｉｅｃｔｏｒｙｂａｓｅｄｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）控制算法．基于该算法所实现的飞行控制算法包括两部分：基于转动动力学模型 的直升机姿态控制和基于二次积分关系的位置控制．所设计的ＭＴＣＶ算法包含具有良好鲁棒性的 位置控制厦速度控制功能，并可用于直升机多航点路径的不减速连续飞行控制．仿真实验和实际飞 行控制类验结果表明，本飞行控制算法具有有效性和实用性． 关键词：无人直升机；动力学模型；自主飞行；飞行控制；无人机中图分类号：ＴＰ ２７３文献标识码：ＡＦＩ．ｇｈｔ ＣＯｎｔｒＯｌ ＡＩｇＯｒｉｔｈｍ ｆＯｒ ＡｕｔＯｎＯｍＯｕｓ ＳｍａＩ｜Ｓｉｚｅ ＨｅＩ．ｃｏｐｔｅｒ ＢａｓｅｄＷＡ～Ｇ（≥ｎ９１，ＬＵＯｎＤｙｎａｍｉｃａＩ Ｍ０ｄｅＩＳＨＥＮＧ Ｈ“Ⅱｎ一，Ｂ１，ＫｏＨｊｆⅡ”ｔｚ月Ｋｏｎｄｎ惫２，３，ｎ删一如Ｐ月ｇ，ｆ Ｇｄｎｇ ３，Ｇ靠ｎ￡Ｐｒ Ｈｏ坍ｍ“２（１．Ｄｅｐｔ．ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｅｎｇ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｊｖ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２００２４０，Ｃｈｉｎ８； ２。Ｆａｃｕｌ‘ｙ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｆｉｃａｌ Ｅｎｇ，ａｎｄ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｔｅｃｈｎｉｓｃｈｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔ矗ｔ Ｂｅｒｌｉｎ，１０５８７ ＢｅｒＩｉｎ； ３．Ｅｎ ｇ－Ｔｒａｉｎｉｎｇ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｊｉａｏｔｏ“ｇ Ｕｎｉｖ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２００２４０，Ｃｈｊｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ ｍｏｄｅＩ ｏｆ ｓｍａＵ ｓｉｚｅ ｈｅｌｉｃｏｐｔｅｒ ｗａｓ ｄｅｓｃ“ｂｅｄ． Ａ ｓｉｍｐｌｅ ｂｕｔ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｍｏｄｅｌａａｎｄ ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ ｂａｓｅｄ ｃ。ｎｔｒ０１ｌｅｒ（ＭＴＣ）ｃｏｎｔｒ０１ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｗａｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ． ｃｏｍｐｏｓｅｄ ｏｆ ｔｗｏ ｐａｒｔｓ：ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｂａｓｅｄ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｆｏｒ ｔｒｏｌ ａｎｄｎｏ ａ ｏｎＴｈｅ ｆ１培ｈｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｉｓｔｈｅ ｍｏｄｅｌ ｆｏｆ ｒｏｔａｔｉｏｎ ｄｙｎａｍｉｃｓ ａｎｄ ｒｏｂｕｓｔ ｐｏｓｉｔｉｏｎｃｏｎ―ｄｏｕｂＩｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｏｒ．Ｔｈｅ ＭＴＣＶ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ａｃｈｉｅｖｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒ０１，ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｍｕｌｔｉ―ｗａｙ―ｐｏｉｎｔ ｆｌｉｇｈｔ ｃｏｎｔｒ０１． Ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｐａｐｅｒｓｔ。ｐｐｉｎｇｒｅｓｕｌｔ ａｎｄａｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｉｎ ｒｅａｌｃｏｎ―ｆｌ培ｈｔ ｅ。ｐｅｒｉｍｅｎｔ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓｔｒ０１ｌｅｒ ｆｏｒ ｓｍａｌｌ ｓｉｚｅ ｈｅｌｉｃｏＤｔｅｒ ｗｉｔｈａｉｓｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌ ａｎｄ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｆｌｉｇｈｔｓｔｉｆｆ ｍａｉｎ ｒｏｔｏｒ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｕｎｍａｎｎｅｄ ｈｃＩｉｃｏｐｔｅｒ；ｄｙｎａｍｉｃａｌ ｍｏｄｅｌ；ａｕｔｏｎ。ｍｏｕｓ ｖｅｈｉｃｌｅ（ＵＡＶ）ｆｌｉｇｈ２；ｆｌｉ曲ｔｃ。ｎｔｒ０１｝ｕｎｍａｎｎｅｄ ａｅｒｉａｌ具有自主飞行能力的小型无人直升机可用于执收藕日期：２００６一儿一２９行空中航拍、勘测、自主侦察、自动攻击等任务。具有基金项目：国家自然科学基金资助项目（６０４７５０３９）；中德ＰＰＰ合作哑目 作者简介：王赓（１ ９７０）．男，博士生．讲师．主要研究方向为嵌人式计算机控制系统、人工智能及小型无人直升机自主飞行控制系统的研 发．电话（Ｔｅｌ．）１０２１ ３４２０４５９２｝Ｅ＿ｍａｌｌ；ｗｇｗｔｄ＠ｑｔｕ．ｅｄｕ．ｃ１１．万 　 方数据第ｌｌ期王赓，等：基于动力学模型的小型无人直升机自主飞行控制算法１７５９广泛的军事和民用价值．日本ＹＡＭＡＨＡ公司生产的 Ｒ．ＭＡＸ直升机是在世界范围内成功应用的产业化无 人直升机产品，其上配置有ｉ亥公司专利技术ＹＡｃｓ姿 态增稳控制系统．京都大学的研究人员基于人工神经 网络为之开发了新一代智能自主飞行控制器“］．美国 乔治亚理工采用Ｒ＿ＭＡｘ无人直升机，基于自适应神 经网络研发了无人直升机自主任务飞行控制系统ｏ】． 斯坦福大学的研究者采用强化学习方法，基于马尔可 夫决策过程，让无人直升机受控于ＰＥＧＡｓｕＳ策略搜 索算法所产生的控制策略，实现了多种高难度的飞行 动作“）．也有研究者采用模期控制方法进行无人直升 机自主飞行控制研究“］．柏林工业大学基于普通的小 型航模直升机，分别采用基于无人直升机动力学模型 以及直升机操控模型的方法．设计实现了飞行性能良 好的自主飞行控制系统ｏ］． 在柏林工业大学，基于室内小型电动直升机建 立了较完备的小型无人直升机动力学模型，并设计 了相对简单的模型验证控制器”１”，其姿态控制部 分结构清晰灵活．其户外燃油直升机ＭＡＲＶＩＮ则 采用了基于直升机操纵模型、而非显式动力学模型 的方法０１９］，其位置控制算法很有特点．在笔者研发 的“天行者／ｓｋｙ―Ｅｘｐｌｏｒｅｒ”无人直升机自主飞行控 制系统中，采用普通的小型航模直升机，吸收了基于 动力学模型方法的姿态控制算法，同时借鉴了 ＭＡＲＶＩＮ中的位置控制算法思想，并做了有效改 进，综合后的新方法功能完备、控制方式灵活，兼有 两种控制方法的优点．Ｆ１函１图１坐标系和部分参量定义ＴｈｅｒｃｆｅＫⅡｃｅ ｆｒａｍｅｓ ａｎｄ３０ｍｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ一般小型无人直升机的操纵力学模型可简要表 示如图２所示．其中，Ｐ罂指主旋翼总距，．Ｐ嚣指尾桨 总距，Ｐ船为自动倾斜器斜盘倾转角．ｚ、ｙ、２分别表 示地面惯性坐标系Ｆ。（ｉ，，ｉ，，ｉ。）下直升机质心的位 移，ｕ、。。％分别表示相应线速度．≠、日、∞为体轴系 Ｆ，相对地轴系ＦＩ的欧拉角【”。”］，即翻滚角≠、俯仰 角口和方位角妒，‘【Ｉ，、甜，、珊；为直升机在体轴系Ｆｒ中的旋转角速度．在实际控制应用中．主要是掣８、Ｔ严、ＦＭＲ、ＦＴＲ在对直升机姿态起主要控制作用，其 余作用力和转矩等因其作用相对较弱被忽略．隧蒸蹬，群 ７斟ｓ１２ｅ盥井咎；謦掣 ４“ｍｓｔ眦ｔｕｒｅｏｆ图ｚ一般小型直升机的操纵力学结构Ｒｇ．２ Ｇｅｎｅｒａｌ ８ｍａｌＩ ｍａｎｉｐｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｈｅｌｉｃｏｐｔｅｆ１小型无人直升机系统及其动力学模型１．１小型无人直升机 “天行者”当前所采用的无人直升机载体是普通 的６０级航模直升机，属单主旋翼加尾桨式通用机 型．对于普通的航模直升机．主旋翼剐性桨叶与旋翼 轴问一般采用无挥舞铰连接，桨叶可被视为刚体部 件，其柔性挥舞运动因此可被忽略．一般有５个舵机 ｓ，～如，分别控制主旋翼迎角、俯仰、翻滚、油门及尾 桨的相应动作。 图１定义了地面惯性坐标系ＦＩ（ｉ：，ｉ，，ｉ：）、机体直升机在地面轴系的质心位移ｒｃ”、质心运动 速度讲”以及机体旋转角速度ｍ｝可表示为一“＝五，＋埘，＋ｄ：口Ｐ一％ｉ，＋口，ｉＪ十轧ｉ： 叫ｆ＝鲫，，：＋叫，，，＋甜：，。 １．２小型无人直升机动力学模型 直升机在地轴系Ｆｚ的位移和速度关系为主一豫，多＝ｑ，；一％具有如下关系：乒一（‘ｕ：ｃ０５妒一甜ｙｓｉ“尹）／ｃｏｓ日 １（１）欧拉角≠、目坤和体轴系旋转角速度ｍ：、“，、“。坐标系Ｆｒ（＾，＾，＾）及部分参量，Ｆ２（ｊ＝ｚ，ｙ，ｚ）指机体坐标系下主旋翼（及希勒小翼）作用力分别在正√ｊ√：３个轴向产生的转矩，巧２指尾桨在，，轴向产生的转矩，ＦＭＲ指主旋翼在，：方向产生的作用 力，ＦＴＲ指尾桨在，，方向所产生的作用力，ｄ，。。指 ０点与ｏｒ点在＾方向的距离（其余类推）．；一‘ＩＪ：ｓｉ“Ｐ＋Ⅲ严８Ｐ｝（２）’’章一峨＋ｔａｎ口（虮ｃ０３尹一吣ｓｉ“妒）Ｊ动可描述为；根据牛顿第二定律，地轴系下直升机的位置运万 　 方数据１７６０上海交通大学学报第４１卷Ｆ磐ｓｉｎ日一Ｆｔ８ｃｏｓ口ｓｉ“妒一以Ｍｓｌｎ≠ｓｉｎ口ｓｉ“妒）一Ｆ，Ｍ ＦＭＲｃｏｓ≠ｃｏｓ疗＋ＦＴ８（ｓｉｎ声ｃｏｓ 式中，Ｍ为直升机的总质量．ｐ―１姿态控制．不足之处是在位置控制中采用了ＰＩＤ算 法，有时难免产生位置过冲，而在直升机实际飞行中 需要避免过冲，以免碰到障碍物．另外．该方法缺少 有效的飞行速度控制环节．本文采用基于系统二次 积分关系的ＭＴＣ（Ｍｏｄｅｌａｎｄ Ｔｒａｊｅｃｔｏ珂ｂａｓｅｄ一Ｆ≯２ｓｉｎ≠ｃｏｓ ８＋Ｆ≯（ｃｏｓ手ｃ０８妒一｛ ｝（３）ｃｏｓ手ｓｉｎ占ｓｉｎ舻）一ＧＭ一口，Ｍ ＪｃｏｎｔｒｏＪｌｅｒ）算法，能有效地解决ＰＩＤ算法较难实现 的飞行位置过冲及速度控制问题，并便于实现多点 路径的不减速连续飞行控制．２．１在ｄ一。＝ｏ（适当调整机载控制设备的位置便可实现直升机质心位于主旋翼旋转轴上）及“；为常 数（通过设置针对航向角的独立高速控制器实现）２ 个设定条件下嘲，直升机在体轴系ＦＦ的姿态旋转 运动可描述为ＭＴＣ控制器设控制量“（￡）及被控量＾（￡）之间有如下关系；五（￡）＝＂（￡）／，（７）Ｔ少＋Ｋ１ｒｒ础Ｅ２＋（Ｋ１５ｅ甜。＋Ｋ１５）×叫ｙ＋Ｋ１“叫；一０（４） （５）式中，，为标量响应系数．期望系统最终输出＾一ｒ． 为使系统以至多一个极值的形式收敛于ｒ，可 设计系统阶跃响应形式为矗（￡）＝ｒ＋Ａｅｌ‘＋Ｂｅ一屯。（６） （８）Ｔ严＋口２＋（Ｋ２．６∞；＋Ｋ２｛）％＋Ｋ２砷０，＝ｏ 矗∞辞ＦＴ２＋？警２＋（Ｉ三一焉）‰ｍ，＝（旺一２Ｊ警）玉。式中：常系数＾。、女：＞ｏ决定了系统收敛于ｒ的响应速 度ｌ常系数Ａ、Ｂ用于满足系统初始条件＾（“）、＾（岛）． 基于该指数函数形式表示的响应轨迹，不需要显式求 解Ａ、Ｂ，便可推导出相应的期望控制方程： 五ｄ。（￡）＝蜡Ａｆ‘１‘＋七ｌＢｅ＿ｂ‘一 （一々ｔ乜＋＾｝＋≈。＾ｚ）Ａｅ－Ｖ＋ （一＾ｌｔ２＋＾；＋＾，＾：）Ｂｅ吨。一一＾ｌ＾ｚ（Ａｅｏｌ‘＋Ｂｅ。２‘）＋ （愚ｌ＋矗２）（南ｉＡｅ＿ｌ‘＋正２Ｂｅｆ～‘）＝ 一＾１＾２（＾（￡）一ｒ）一（女ｌ＋女２）＾（￡）（９）式中：砖、聪２（ｊ＝ｚ，ｙ，＝）分别指机体和旋转主旋翼围绕通过直升机质心平行于＾的转动轴的转动惯，量；Ｋ。，为只与直升机本体参数有关的常系数（计算 方法以及针对小型无人直升机更简化的关系式参见 文献［６］）． 式（１）～（６）组成了定常飞行状态下小型无人直 升机完整的动力学模型．图３所示为模型的各组成 部分，左侧为模型控制输入，右侧为模型状态输出． 图中，ｗ模块表示式（４）、（５）所描述的直升机绕上、 ＾轴转动的动力学方程；Ｆ６模块表示式（６）的控制 关系；Ｑ表示式（２）所描述的机体姿态角和转动角速 度的关系；Ｆ３模块表示式（３）所描述的位移运动动 力学方程．图中虚线表示在实际控制中可作为扰动 被忽略的弱关联项．则控制量为“（ｔ）一，＾抵（￡）；一，（矗。奄：）（＾（￡）一ｒ）一 ，（女－＋岛）＾（幻（１０）式（１ ０）表明，该控制器可以用ＰＤ实现．通过设 计适当的女。、女ｚ值，很容易使＾（ｆ）一ｒ在［“。ｏｏ）内 不变号，从而保证＾（￡）轨迹不过冲地收敛于ｒ， ｍａｘ（女。，岛）值越大，系统无过冲稳定收敛的鲁棒性 越强．详细的物理意义参见文献［８］． 为消除控制器工作点漂移以及控制模型本身误 差所带来的实际＾（ｆ）与期望￡。（｝）间的偏差，采用 线性误差补偿方法以后，完整的基本ＭＴｃ结构如 图４所示．图中，＾。为误差补偿系数．坐?ＭＲ！ ｉ…～ ●１Ｒ兰。野叫｜机体旋转运动Ｆ１９．３譬 辫弩团’心删机体位移运动，必ｖ１口＃．吐日中ｑｍ图３小型无人直升机动力学模型组成结构Ｃｏｍｐｏ眦ｔｓ ｏｆｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｍｏｄｅｌ２自主飞行控制器直升机的飞行控制包括姿态控制、位置控制及 飞行速度控制，后两者都是通过直升机的姿态控制 实现的．文献［６］中基于小型无人直升机动力学模型 设计了飞行控制器，控制方法结构清晰，尤其是内环Ｆｉ舀４图４基本的ＭＴＣ结构Ｓｃｈｅｍｅ ｏｆ ｔｈｅ ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙＭＴＣ万 　 方数据第１１期王赓，等：基于动力学模型的小型无人直升机自主飞行控制算法实际应用中，上述控制器的＾即为直升机的位 移ｚ，ｙ，ｚ。￡（ｆ）即为加速度ｔ。，．为达到控制飞行速 度的目的，采用如下结构的加速度控制算法： ４一一一＾。阶（ｆ）一（一矾。，）］ ｄ＋一一惫。［矗（ｆ）一（＋口缸）］（１１） （１２）口一一愚１奄２（＾（ｆ）一ｒ）一（矗１＋矗２）矗（￡）（１３）瓴∽：ｒ三＜矿Ｌ“Ⅲ，№，ｓ图三ｎ＝煞ｃＶ在ＭＴｃｖ控制器中，虽然存在加速度切换，但 加速度的输出值是连续的，并且不需要显式计算切 换时机，切换过程也不会受控制器输人命令变化的８声“式中：札；为自主飞行所限定的最高飞行速度的幅 值；＋‰，指正向前飞限速；一目一。指负向后飞限速； ＾。是决定速度逼近快慢的比例控制系数；ｎ一、ｎ＋作 为飞行加速度的动态上、下限，用于限定直升机的飞影响．同时，由于飞行速度幅值上限仅由‰。确定．在实际飞行中，就可根据环境条件或不同的飞行模 式方便地进行％。的动态调整，从而达到动态调整 控制飞行速度的目的． ２．２完整的自主飞行控制器结构 本文设计实现的完整的自主飞行控制系统结构 如图６所示．图中，Ｆ３ ７为图３中Ｆ３的反变换模块． 本文结构采用了文献［６］中的动力学模型及其姿态 控制算法部分，位置及速度控制则采用了新的 ＭＴＣｖ结构．行速度不超出士‰。．图４中ｃ２模块的实际期望加速度输出，便是由式（１４）决定的船：。． 基于实际的机载传感器数据类型，本文对ＭＴｃ 作了相应变换，并加入速度控制环节，设计合成的完整ＭＴｃＶ（Ｍｏｄｅｌ ａｎｄ Ｔｒ都ｅｃｔｏｒｙ ｂａｓｅｄ ｃｏｎｔｒ０１１ｅｒｗｉｔｈＶｅｌｏｃｉｔｙＣｏｎｔｒ０１）结构如图５所示．其中，ＡＳ模块完成式（１４）加速度切换功能．图６“天行者”自主飞行控制系统的完整结构Ｆｊｇ．６ ｓｃｈｅｍｅｏ“ｈｗｈｏｌｅｆｌＩｇｈｔ ｃｏｎｔｒｏＩＩｅｒ ｆｏｒｔｈｅ ｓｋｙ＿Ｅｘｐｌｏｒｅｒ采用系列点位（ｐ，）表示连续的飞行路径，每段方位角的直线路径飞行控制，设定的直线飞行速度 要实时投影到ｉ；和ｉ，轴向，分别作为这２个方向 ＭＴＣｖ控制器的目标速度输入，在水平面内合成出 来的实际飞行轨迹就是按设定飞行速度飞行的一条 直线．而ｉ：轴向的ＭＴｃＶ控制器作为飞行高度控 制，其控制参数一般独立设置，具有更大的灵活性． ＭＴｃＶ控制器中的速度控制方法同时可用于 多段连续路径的不减速连续飞行控制．当飞行路径 由一系列点位（声，）描述的多段折线表示时，除非定 位飞行，对于连续的巡航飞行任务，为避免经过Ａ 点时不必要的减速、定位、再加速过程，当程序判断 ＭＴｃＶ模块准备减速时，此时就提前将Ａ＋－替换为 当前的目标点，从而避免减速过程，实现连续飞行． 事实上，加速度切换时离目标点距离Ｉｄ，Ｉ一（１雎．＋Ａ―ｐ一的三维坐标及其相关飞行参数经Ｍ１模块进行路径解析后，进出当前目标命令给飞行控制器． 如果在自主飞行过程中机载计算机发现前方有障 碍，则控制系统根据新的情况返回到Ｍ１模块进行 飞行路径的重新搜索规划．飞行控制器包含内环姿 态角控制、中环飞行速度控制及外环位置控制３个 回路，无人直升机上装备的姿态及位置传感器为以 上３个控制回路提供反馈数据．“天行者”机载传感 器技术及机载计算机控制系统软硬件实现技术参见 文献［１２］． 飞行控制器Ｍ２模块在｛：、ｉ，、ｉ：每个轴向各有 １个ＭＴＣＶ控制器，分别独立地控制着（ｚ，％）、（ｙ， ｑ）、（ｚ，＿。）．事实上，为实现地面坐标系Ｆ一下任意万 　 方数据１７６２上海交通大学学报第４１卷ｌ／＆：）札，，此时实际飞行轨迹就成为一条光滑曲线．辅助以更完备的路径规划功能，该自主飞行控制算 法能够完成更复杂的飞行动作．３控制系统仿真和实验图７为图６所示控制器在ＭＡＴＬＡＢｓｉｍｕｌｉｎｋ 中的仿真结果．小型无人直升机动力学模型由式（” ～（６）描述，ＭＴｃＶ控制器针对直升机｛；、ｚ，、ｆ；３个 方向设置各自的控制参数＾－、屯、＾。、＾。及其限速（ａ）飞行控制实验１ ０ ０．５ ０ 一Ｏ ５ ―１ ０ 一１．５ ―２ ０口“。，本文中设置限速口ｍ～。一（２，１，０．５），以便图形清晰．仿真中，ＭＴＣＶ控制器的参数＾。一＾ｚ＝ ｏ．３，女。＝ｏ．７、＆。＝Ｏ．３．初始位置（ｚｏ，弘，孙）一（Ｏ， ｏ，ｏ），执行飞行命令到（ｚ，ｙ，ｚ）一（５０，２０，８）．本文 中。速度单位为ｍ／ｓ，距离单位为ｍ．仿真结果显示， ３个坐标方向在同时接需协调运动．考察ｉ，方向的 位移ｚ可知，从第１０ ｓ时由位置控制切换到２ ｍ／ｓ 的匀速控制阶段，到第２４ ｓ再切换为位置控制逼近 目标位置，位置控制无过冲．另外２个坐标方向的位 置同时在发生类似变化．Ｆ１９．８（ｂ）飞行位置数据图８实际飞行控制实验及其位置数据Ｔｒ旬ｅｃｔｏｒｙ ｒｅｃｏｒｄｅｄ ｉｎ ｒｅ且ｌ ｆｌｉｇｈｔ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ由实验数据可以看到，在高度、前进和后退的位 移控制过程中，位移以指数规律逼近目标值，符合 ＭＴＣＶ控制器所设计的指数规律控制轨迹，与式 （１０）是一致的．实验中，ＭＴＣｖ控制器参数＾。一＾。 一０．３，＾。＝Ｏ．７，＾。＝０．３，与仿真时一致．由于飞行 高度为０．５ ｍ，地面效应对飞行控制还是有一些影 响，起飞离地和着陆瞬间直升机还是有３０ ｃｍ左右 的位置误差．该实验完全遵照本文所提控制方法，通｝ｏ？过实际飞行实验验证，本文控制算法足可行的．鼍盲一ｏ０ ５ １０ １５ ２０ ２５ ３０ ３５ ４０４结语经过仿真和实际飞行实验验证，基于式（１）～图７控制器的阶跃响应仿真结果（６）小型无人直升机简化动力学模型，采用简单而高 效的ＭＴｃＶ控制算法，本文设计实现的自主飞行控 制器具有良好的控制效果，并可适用于多点路径的 不减速连续飞行． 参考文献：［１］Ｎａｋａｎｉｓｈｉ Ｈ，Ｉｎｏｕｅ Ｋ．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ａｕｔｏｎｏｍｏｕ３ 玎ｉｇｈｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｕｎｍａｎｎｅｄ ｈｅｌｉｃｏＰｔｅｒ ｂｙ ｏｆ ｎｅｕｒａｌｓｕｓｅＦ碡７＆ｅｐ ｒｅｓｐｏｎｓ￡ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ图８所示为作者在柏林工业大学交流学习期 间，利用其室内电动直升机验证图６所示控制算法 的实验结果．图８（ａ）为直升机飞行时的照片，图 ８（ｂ）为飞行实验记录的位置数据［注：为使数据图 形能够清晰区分，实验时在坐标上增加了偏移，室内 基于实时图像处理的位置测量方法也稍有偏移量］． 由起始地面停留位置（ｚ。，汕，ｚ。）一（ｏ，Ｏ，ｏ）于１００ 度０．５１ｎｅｔｗｏｒｋｓ［ｃ］／／ＩｎｔｅｒⅡａｔｊｏ曲ＩＪ¨ｉｎｔｃ伽ｆｅｒ．蜘ｃｅｏｎＮｅｕ阳ｔ ＮｅｔｗｏｒＪ‘ｓ ２００３．Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ：ＩＥＥＥ，时执行（ｚ，ｙ，ｚ）＝（ｏ，ｏ，ｏ．５），直升机自动起飞到高ｍ，２００２００３：２４００―２４０５．ｓ时执行（ｚ，ｙ，ｚ）＝（１，ｏ，Ｏ．５），前飞［２］Ｊｏｈｎｓｏｎｍｅｎｔ ａｎｄＥ Ｎ，Ｐｒｏｃｔｏｒ Ａ Ａ，ＨａｔｅｓｔＪ，盯“．Ｄｅｖｅｌｏｐ― ｕｎｍ叩ｎｅｄ ａｅｒＩａｌｍ，到位后维持悬停，３００ ｓ时执行（ｚ，ｙ，ｚ）一（Ｏ，ｏｆ ｈｉｇｈｌｙ ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ ０ｆ Ａｅｒ∞ｐａｃｅＯ，ｏ．５），后飞１ ｍ返回原始位置上空，４００ ｓ时执行ｖｅｈｉｃｌｅｓ口］．Ｊ仙ｒ岫１ｃ锄ｐｕｔｉ“ｇ，Ｉｎｆｏｒ＿（ｚ，ｙ，ｚ）一（ｏ，ｏ，ｏ）自动降落．ｍａｔｉ蚰ａｎｄＣｏｍｍｕｎＩｃａｔｉ蚰。２００４。“１２）ｚ４８５―５０１，万 　 方数据第１１期王赓，等：基于动力学模型的小型无人直升机自主飞行控制算法ａｕｔｏｎｏ―１７６３［３］ＮｇＡ Ｙ，ｃｏａｔｅｓＡ，ＤｉｅｌＭ，盯ｎ￡．Ｉｎｖｅｒｔｅｄｍｏｕｓ ｈｅｌｉｃｏｐｔｅｒ ｆｌｉｇｈｔ ｖｉａｔｅｍｓ（ＩＲｏＳ）．Ｎｅｗ ＹｏｒｋｌｌＥＥＥ，２００４：２４６９―２４７４．ｒｅｉ“ｏｒｃｅｍｅｎｔ Ｉ％ｒｎｉＴｌｇ［ｃ］［８］ＭｕｓｉＢｌ Ｍ，Ｄｅｅｇ Ｃ，ＲｅｍｕＢ ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｄ，ｓｔａｂｌｅ＇ｂｙ－ｄｅｓｉｇｎｌｅｒｓ ｅｘｅｍｐｌｉ６ｅｄＶ，ｇｔⅡｆ．Ｍｏｄｅ卜／／Ａｎｇ ＭＨ，Ｋｈａｎｂ ０．ＥｘＰＥＲＩＭＥＮＴＡＬＩｃｓ Ｉｘ ３７２． ２１．ＢｅｒｌｉｎｊＲ邮ＯＴ。ｃｏｎ８ｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｎｔｒｏＩ－ｓｐｒｉｎｇｅｒ＿Ｖｅｒｌａｇ，２００６：３６３―ｗｉｔｈ ｈｅｌｉｃｏｐｔｅｒｎｉｇｈｔ ｃｏｎｔｒｏｌ［Ｄ］．Ｂｅ订ｉ“：ＴＵ Ｂｅｒｌｉｎ Ｆａｃｕｌｔｙ ＩＶ．Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｃｏｍ― Ａ ｆｕｚｚｙ［４］Ｋａｄｍｉｒｙ Ｂ，Ｄｒｉａｎｋｏｖ Ｄ． ｃｏｍｂｉｎｉＩｌｇ ｌｉｎｇｕｉｓｔｉｃ ａｎｄｆｌｉｇｈｔ ｃｏｎｔｒ０１ｌｅｒｆｕｚｚｙ ｃｏｎｔｒｏｌＰｕｔｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．２００６（１１）ｌｌ一２７．ａｎｄ ｍｏｄｅ卜ｂａｓｅｄ［９］ＤｅｅｇＣ．Ｍｕｓｉａｌ Ｍ，Ｈｏｍｍｅｌ Ｇ．Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ ｓｉｍｕｌａ―ａｎ口］．Ｆ眦ｚｙ靶ｔｓ３４７．ｓｙｓｔｅｍｓ，２００４，１４６（３）ｔ ３１３―ｔｉｏｎ ｏｆａｕｔｏｎｏｍｏｕｓｌｙｎｙｉｒｌｇ ｍｏｄｅｌ ｈｅｌｉｃｏｐｔｅｒ［ｃ］／／Ｒ｜ｂｅｉｒｏ Ｍ Ｉ，Ｓａｎｔｏｓ－Ｖｉｃｔｏｒ Ｊ．５ｔｈ ＩＦＡＣ ｓｙｍｐｏｓＩ－ ｖ．ＭＡＲＶＩＮ（ｍｕｌｔ｝ｐｕｒｐｏｓｅ ａｅｒｉａｉ ｆｏｂｏｔ ｖｅｈｉ―ｕｍｏｎ［５］ＲｅｍｕＢＩｎｔｅⅢｇｅｎｔＡⅡｔ佃ｏｍｏ璐ＶｅｈｉｃＩ醛（１ＡＶ２００４）．ｃｌｅ ｗｉｔｈ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｎａｖｊｇａｔｉｏｎ）。Ａｎ ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓＩｙ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｎｙｉｎｇＬ１５ｂｏｎ：Ｅｌｓｅｖｉｅｒ．２００４：１０―１５．ｒｏｂｏｔ［ＥＢ／０Ｌ］．（２００６一０４一０１）［１０］曹义华．直升机飞行力学［Ｍ］．北京：北京航空航天大学出版社，２００５．［２００６一０５一０１］．ｈｔｔｐ：／／ｐ“．ｃｓ．ｔｕ－ｂｅｒｌｉｌＬ ｄｅ／ＭＡＲ―ＶＩＮ／．［１１］Ｋ，Ｂｅｍａｒｄ Ｍ，Ｌｏｓｓｅ Ｎ，８ｆ口￡．Ｅｌａｂｏｒａｔｅｄ高正，陈仁良．直升机飞行动力学［Ｍ］．北京：科学出版社，２００３．［６］Ｋｏｎｄａｋｍｏｄｅｌｉｎｇ ａｎｄ∞ｎｔｒｏｌ ｆｏｒ Ｂｕｔｏｎｏｍｏｕｓ ｓｍａｎ ｓｉｚｅ ｈｅｌｉ－［１２］Ｗａ“ｇＧ，Ｓｈｅ“ｇ Ｈ Ｙｔ Ｌｕ Ｔ．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆａｎｅｍ―ｃｏｐｔｅｒｓ［Ｊ］．ＶＤＩ ［７］Ｂｅｒｉｃｈｔｅ，２００６，１９５６｛２０７―２１６．ｂｅｄｄｅｄ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｏ扭ｏｕｓｌｙｆｌｉｇｈｔｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｔｈｅ ｈｅｌｉｃｏｐｔｅｒａｕｔｏｎ―Ｋｏｎｄａｋ Ｋ，Ｄｅｅｇ ｃ．Ｈｏｍｍｅｌ ｍｏｄｅｌ ａｎｄ ｃｏｎｔＴＤＩ ｏｆｃｏｐｔｅｆａｎＧ，以口ｆ．ＭｅｃｈａｎｉｃａｌｓｍａｌＩ ｓｉｚｅ ｈｅｌｉ―ｆｌｙｉｎｇｕｎｍａｎｎｅｄｓｋｙ＿Ｅｘｐｌｏｒｅｒａｕｔｏｎｏｍｏｕｓｗｊｔｂａｓｔｌｆｆ船，ｉｎ ｍ￡ｏｒ［ｃ］／／２００４ｌ删ＲｓＪ［ｃ］／／ＨｏｍｍｅｌＧ，ｓｈｅｎｇ Ｈ Ｙ．Ｅｍｂｅｄｄｅｄｓｙｓｔｅｍ?Ｂｅｒｌｉ“？ＭｏｄｅＪｊｎｇ，１ｋｈｎ０Ｊｏ舒， 舢ｄＡｐｐｌｊ曲ｌｊｎ吣．ＩｎｔｅｒｎＢｔＩｏｎａｌＣｏⅡｆｅ件ｎｃｅ佣Ｉｎ纠ｌｉｇｅｎｔＲｏｂｏｂ ａｎｄ Ｓ”－Ｓｐｒｉｎｇｅｒ Ｐｒｅｓｓ，２００６ｌ １２１一１３０．ｔｅｑｏ’ｏ＇ｏｑｅｌｃ’ｏ’ｏ’ｏ’ｏ’ｏ’０９■口ｏ々ｏ々ｏ々ｏ’ｏ々ｏ々Ｂ々６’ｏ々Ｂ々Ｂｔ６’６々Ｂｔｅ’６々ｏ々ｏ々Ｂ々｝≈ｅｑｅ’ｅ’ｏ々ｏ々ｏ’ｅ’ｅ’ｅ’ｅ’ｅ，神＾ｏｔｅ＇ｃ―啦，企业动态竞争战略选择的微分博弈分析洪江涛， 陈俊芳（上海交通大学安泰经济与管理学院，上海２０００５２）摘要：基于微分博弈理论，研究了企业如何进行动态竞争战略的制定．首先建立了对称信息务件下的双寡头企业 竞争战略选择的微分博彝模型，然后通过对模型的求解和纳什均衡的讨论，分析了两家企业在博弈均衡状态下的 战略选择，并把选一研究结果用来指导我国制造企业动态竞争战略制定的实践，最后对模型的进一步完善提出了一些设想．抽样对复杂网络多重结构特征的影响杨波１，段文奇２，陈 忠１（１．杭州电子科技大学管理学院，杭州３ｌｏｏｌ８；２．浙江师范大学工商学院，金华３２１００４； ３．上海交通大学安泰与经济管理学院，上海２０００５２）摘要：针对数据缺失情况下网络的结构特征是否能够俸持，本文在现有文献研究基础上将无偏的随机抽样扩展 到有偏抽样．并将时幂律度分布这一单一结构特征的考察扩展到对网络多重蛄构特征的考察．通过对一十社会网 络典型模型的仿真研究发现。不同的抽样方法对网络多重结构特征具有不可忽视的影响作用，而中枢抽样在一定 程度上为较优的抽样策略，最后钟对中枢抽样策略的实际应用给出了建设．万 　 方数据基于动力学模型的小型无人直升机自主飞行控制算法作者： 作者单位： 王赓， Konstantin Kondak， 盛焕烨， 吕恬生， 季钢， Günter Hommel， WANG Geng， Konstantin Kondak， SHENG Huan-ye， LU Tian-sheng， JI Gang， Günter Hommel 王赓,盛焕烨,WANG Geng,SHENG Huan-ye(上海交通大学,计算机科学与工程系,上海,200240) ， Konstantin Kondak,Günter Hommel,Konstantin Kondak,Günter Hommel(Faeulty of Electrical Eng.and Computer Science,Technische Universit(a)t Berlin,10587,Berlin)， 吕恬生,季钢,LU Tian-sheng,JI Gang(上海交通大学,工程训练中 心,上海,200240) 上海交通大学学报 JOURNAL OF SHANGHAI JIAOTONG UNIVERSITY ) 0次刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 引用次数：参考文献(12条) 1.Nakanishi H.Inoue K Development of autonomous flight control system for unmanned helicopter by use of neural networks 2003 2.Johnson E N.Proctor A A.Ha J Development and test of highly autonomous unmanned aerial vehicles .Ng A Y.Coates A.Diel M Inverted autonomous helicopter flight via reinforcement learning 2006 4.Kadmiry B.Driankov D A fuzzy flight controller combining linguistic and model-based fuzzy control .Remuβ V MARVIN(multi-purpose aerial robot vehicle with intelligent navigation)-An autonomously operating flying robot 2006 6.Kondak K.Bernard M.Losse N Elaborated modeling and control for autonomous small size helicopters 2006 7.Kondak K.Deeg C.Hommel G Mechanical model and control of an autonomous small size helicopter with a stiff main rotor 2004 8.Musial M.Deeg C.Remuβ V Modelinterleaved,stable-by-design construction of controllers exemplified with helicopter flight control .Deeg C.Musial M.Hommel G Control and simulation of an autonomously flying model helicopter 2004 10.曹义华 直升机飞行力学 2005 11.高正.陈仁良 直升机飞行动力学 2003 12.Wang G.Sheng H Y.Lu T Development of an embedded intelligent flight control system for the autonomously flying unmanned helicopter Sky-Explorer 2006相似文献(9条) 1.学位论文 吴建德 基于频域辨识的微小型无人直升机的建模与控制研究 2007由于微小型无人直升机具备体积小、重量轻、隐蔽性强、机动性好、易实现悬停、超低空和大机动飞行等优点，使得它在军事和民用方面都具有广 泛的应用前景，近年来更是成了国内外很多机构和组织的研究对象。 在微小型无人直升机的研究中，动力学模型的建立和自主飞行控制律的设计 是目前需要解决的关键问题。本论文的主要工作是系统而完整的给出了无人直升机自主飞行控制系统的设计和实现、以及飞行实验验证，包括：原理样 机的系统组成，飞控系统工程实现中的技术难点的解决，各种实验装置的选取和设计，基于频域辨识的微小型无人直升机建模的一般方法，自主飞行控 制算法的设计和实现，以及采用智能控制方法对姿态控制的进一步改进和提高。论文结合微小型无人直升机的特点，重点研究了微小型无人直升机的建 模及自主飞行控制器的设计。论文的研究成果对微小型无人直升机的进一步研制和自主飞行控制律设计具有重要的理论和实际意义。 具体来说 ，本文主要做了以下工作： 第一章首先介绍了论文的研究背景和选题意义，以及目前国内外的微小型无人直升机的研究概况，随后综述了微小型 无人直升机的建模技术和飞行控制技术，最后用一个框图来展示本文的篇章结构。 第二章介绍了本论文研究的微小型无人直升机系统及其关键技 术。首先介绍了该系统的各个模块和基本功能；然后讨论了传感器数据融合等工程实践中碰到的技术难点，并一一做了解决；最后，对地面飞行模拟实 验平台做了详细的介绍。 第三章确定了微小型无人直升机悬停状态下的简化模型。首先详细分析了微小型无人直升机的动力学特性；并以此分析 结果，进行了悬停状态的配平计算，给出了计算的详细步骤，并通过飞行实验验证了配平结果的准确性。然后，利用空间刚体的六自由度运动方程，建立了无人直升机全状态非线性方程：并采用小扰动线性化方法，得到了无人直升机定常运动的小扰动线性微分运动方程；最后依据无人直升机悬停状态 的特征，提出简化条件，得到了悬停状态下的线性模型。该模型对于自主悬停控制具有重要意义。 第四章提出了一种基于频域辨识的微小型无人 直升机建模方法。该方法结合了机理建模和系统辨识的优点，通过严格的机理推导建立了微小型无人直升机横纵向通道的角动态参数化模型。利用基于 偏相干分析法的频域辨识获得无人直升机的角动态传递函数，进而利用机理模型和辨识结果之间的关系，确定考虑了稳定杆的主旋翼时间常数和主旋翼 桨毂刚度系数等关键物性参数，对于直升机的配平计算、其它通道的建模和控制器设计都有非常重要的意义。最后，利用交叉验证的方法验证所得模型 ，模型预测数据和飞行实验数据的比较表明，所建模型很好的反映了样例无人直升机在悬停状态下的动态特性，可以在该状态下以此模型进行自主飞行 控制器设计。该方法实际可行、易工程化，可用于其它微小型无人直升机的建模研究。 第五章根据所得横纵向通道的角动态模型进行自主飞行控制 系统设计，这也是对第四章获得的模型在实际飞行控制系统中的适用性检验。论文首先采用基于串级多回路的PID控制策略实现了静风条件下的，无人直 升机自主悬停控制；然后，用基于单神经元的PID复合控制策略改进速度闭环，并得到了6m/s阵风干扰下的无人直升机自主悬停控制。最后，对小速度前 飞进行了讨论，进行了实际飞行实验，实验结果表明第三、四章建立的悬停下简化模型针对小速度前飞同样适用。 第六章针对具有非线性、复杂 动力学特性的无人直升机，提出了一种基于输出反馈自适应的姿态控制方法。首先假设控制对象满足输出反馈线性化条件，然后把对象的近似线性模型 作为对象的微分同胚来设计控制器，对于由对象的未建模部分及干扰等引起的误差，采用自适应神经网络进行补偿，并利用李雅普诺夫稳定性定理证明 跟踪误差和神经网络权值误差有界。将此方法用于无人直升机姿态跟踪控制的仿真中。仿真结果表明，基于该方法设计的控制系统具有较强的鲁棒性和 良好的跟踪性能。 第七章对本论文的研究成果做了总结，并对接下来的研究工作做了展望。2.学位论文 袁友荣 小型无人直升机的飞行力学建模与仿真 2007本文利用系统辩识方法建立了小型无人直升机的飞行力学模型。文中首先将小型无人直升机视为六自由度刚体并运用牛顿定律建立小型无人直升机 通用飞行动力学模型，然后在忽略小型无人直升机纵横向耦合的基础上将所建的飞行动力学方程进行纵横向分离并参数化，接着以小型无人直升机的通 用纵横向参数化模型为辩识基础模型，以小型无人直升机（以Yamaha R－50为例）飞行数据为输入输出数据，利用系统辩识方法中的最小二乘、极大似 然、遗传算法作为辩识方法按照各自的辩识原理和步骤进行迭代分别确定了参数模型中未知参数的值，随后在基础模型中代入参数值得到小型无人直升 机的纵横向飞行动力学模型，最后将所建立模型的输出值（其输入数据是飞行数据，输出是预报值）与飞行数据进行分析和比较。结果表明采用最小二 乘、极大似然、遗传算法作为飞行动力学模型参数的辩识方法得出的结果具有比较好的精确度和可信度，且基于极大似然的遗传算法（利用极大似然的 辩识结果作为遗传算法的初始母体）在这三种方法中效果最好。3.会议论文 袁友荣.唐正飞 小型无人直升机飞行动力学模型及气动参数辨识 2006本文基于直升机通用动力学模型,采用最小二乘法,最大似然法和遗传算法对其纵向模型的气动参数进行辨识,最后用Yamaha-R50的飞行数据检验辨识 结果的有效性，为进一步开展小型无人直升机场数辨识技术的工程应用奠定了基础。4.学位论文 聂博文 微小型四旋翼无人直升机建模及控制方法研究 2006微小型四旋翼无人直升机是一种外型新颖、性能卓越的垂直起降无人机，具有重要的军事和民用价值。本文在综述微小型四旋翼无人直升机的研究 现状、关键技术与应用前景的基础之上，针对其独特性能，重点研究其数学建模、非线性控制以及非线性状态估计问题，主要研究内容和成果包括： 首先，针对自行设计、制作的原型样机，建立旋翼空气动力学、动力系统动力学模型，推导出微小型四旋翼无人直升机动力学模型，并将之变换为仿 射非线性形式。 其次，针对微小型四旋翼无人直升机的欠驱动特性，基于反步法(Backstepping)，设计微小型四旋翼无人直升机飞行控制系统 ，利用Lyaptlnov方法证明其稳定性，并通过仿真实验对算法有效性进行了检验。 再次，针对系统的直接驱动部分，设计自抗扰控制器(ADRC)，进 行姿态增稳和飞行高度控制；针对系统零动态，设计PD-ADRC双闭环控制器，以实现悬停飞行控制，并利用Lyapunov方法分析其稳定性；此外，还通过仿 真实验验证了算法有效性。 最后，基于平方根LJKF滤波方法进行微小型四旋翼无人直升机状态估计，并给出了仿真结果。5.学位论文 税海涛 无人驾驶直升机飞行控制算法研究 2005无人直升机的高灵敏度、高准确性和高可靠性使得它在城市交通监控、地形测绘和战场侦察等方面有着广泛的应用前景。在无人直升机的研究中 ，直升机动力学模型的建立和飞行控制律的设计是需要解决的难点问题。本文在总结国内外研究成果的基础上，研究了以下几个方面的问题： 首 先，建立了直升机的六自由度动力学模型，并运用动量理论和叶素理论推导出了直升机旋翼的空气动力学模型，然后详细地分析了直升机的开环特性 ，并对各通道的耦合关系进行了探讨。 其次，设计了无人直升机的姿态控制算法和轨迹跟踪控制算法。姿态控制算法采用动态逆控制方法，并利 用神经网络在线补偿模型误差，使其具有自适应能力。在此基础上，设计了基于多通道PD控制的轨迹跟踪控制算法。最后通过仿真实验对算法的有效性 进行了检验。 最后，利用可以获得的传感数据，运用UnscentedKalman滤波实现了对无人直升机各状态变量的估计，并给出了仿真结果。6.期刊论文 税海涛.王建文.李迅.马宏绪.SHUI Hai-tao.WANG Jian-wen.LI Xun.MA Hong-xu 微小型无人驾驶直升 机建模与仿真分析 -电光与控制)首先建立了微小型无人直升机较完整的动力学模型,然后利用参考文献提出的无人驾驶直升机自适应控制器,借助RealFlight模拟飞行软件对动力学 模型和自适应控制算法进行了仿真.仿真结果表明,本文所建立的动力学模型与实际直升机的特性基本相符;自适应控制算法较好地控制了无人直升机的运 动状态,表明该控制算法完全可以满足无人直升机控制的需要.7.学位论文 周向阳 小型无人直升机控制系统仿真平台的研究 2008无人机是一种以自身程序进行控制或无线电遥控的可重复使用的不载人飞机，具有造价低、使用方便、应用范围广等特点，受到越来越多国家的重 视。但无人机的控制非常复杂，存在许多不确定因素，直接对无人机进行实验研究有着许多困难。因此，建立无人机飞行控制仿真平台是一个必然选择 。一方面，可以对控制结构和算法进行在线仿真；另一方面，可创建出直观、逼真的飞行器的三维虚拟仿真，给研究者一个真实感。这不仅加快了系统 研制的速度，而且还节省了大量开支。 论文综述了小型无人直升机飞行控制系统的研究现状。详细阐述了无人直升机各个组成模块动力学模型的 建模过程，通过简化无人机模型以及坐标变换，建立了包括12个状态变量和4个控制变量的小型无人直升机飞行动力学非线性数学模型，采用4阶龙哥库 塔法解算微分方程并给出了算法的程序设计。对于控制器的仿真，既要考虑目前已使用的控制方法，便于研究人员进一步研究或进行比较研究；也要允 许研究人员方便增加自己提出的控制方法。本课题设计的无人机飞行控制结构，包括稳定回路和控制回路。稳定回路起稳定飞机姿态的作用；根据无人 机沿纵向平面的对称性将控制回路分为纵向控制和横向控制的结构，前者实现无人机飞行的俯仰角控制和高度保持，后者实现滚转角控制。在此基础上 ，结合OpenGL构建了直升机三维飞行可视化仿真模型和仪表盘的制作，并在VC++开发环境下设计控制器及仿真平台的可视化图形用户界面。该平台是一 个可扩展的软件系统，实现了无人机飞行控制系统研究必需的基本功能，可以对飞行状态变量和控制变量等内容进行研究，并且在用户有需要的时候可 以增加新功能，添加新菜单来实现控制功能的扩展及验证控制率，满足不同用户对飞行控制软件功能的需求。 利用该仿真平台，用户可以选择参 数类型和设置参数取值，研究者可以简便地进行控制系统的设计以及进行在线仿真，提高研究开发效率，为后续研发打下良好的基础。8.学位论文 王德宇 小型无人直升机飞行控制系统研究 2005目前，小型无人直升机的飞行控制是国际上的一个研究热点。现代无人直升机飞行控制系统一般由飞行控制计算机、伺服驱动机构、传感器和地面 监测控制等分系统组成。本文首先对直升机的飞行特性进行了研究，并且对飞行动力数学模型做了初步探讨，尤其对在悬停状态下的数学模型做了较为 详尽的公式推导和控制器的算法设计。然后对高稳定性无人机飞行控制系统进行了系统原理分析和控制律原理分析，提出了设计任务以及应遵循的主要 设计原则。最后根据无人直升机模型性能，在硬件和软件上设计并实现了基于μPSD3234A单片机的舵机控制系统，搭建了一种小型无人直升机模型飞行 控制实验平台。结合国家863项目“基于多机器人群和移动通信网络的分散分布式主动传感系统1”，在该实验平台上实现了基于Adhoc无线局域网的信息 传输，特别是实现了图像的无线传输。9.期刊论文 杜建福.吕恬生.Konstantin Kondak.张亚欧.DU Jian-fu.L(U) Tian-sheng.Konstantin Kondak. ZHANG Ya-ou 小型无人直升机建模与分析 -上海交通大学学报)由于小型无人直升机具有不同于大型直升机的独特特点,提出采用结构分析法推导小型无人直升机的数学模型.将小型直升机看作2个刚体(机体和主 旋翼),借助Kane方法推导了小型直升机的动力学模型,并与单刚体建模进行了比较.分析表明,2种建模方法的运动学方程和平移动力学方程相同,但旋转动力学模型完全不同.采用2种刚体所建模型的响应具有余弦规律而单刚体所建模型则呈线性规律.飞行试验验证了模型的有效性.本文链接：http://d..cn/Periodical_shjtdxxb.aspx 下载时间：日
基于动力学模型的小型无人直升机自主飞行控制算法―汇集和整理大量word文档,专业文献,应用文书,考试资料,教学教材,办公文档,教程攻略,文档搜索下载下载,拥有海量中文文档库,关注高价值的实用信息,我们一直在努力,争取提供更多下载资源。}