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探究驾驶员舰载机进舰环境下驾驶员建模和仿真学年

收藏本文 2024-02-12 点赞:12751 浏览:49244 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:驾驶员制约舰载机安全降落在航母上是非常困难的,除了面对有限长度且运动着的母舰甲板外,期间还要受到舰尾气流扰动的影响。本论文针对终端进舰阶段纵向航迹制约任务建立驾驶员模型,并探讨多回路的人-机进舰闭环系统特性。首先,总结舰载机进舰技术和驾驶员模型的进展历程,明确人工制约状态下的进舰历程及进舰引导系统结构。建立航母扰动运动模型、理想下滑道模型及舰尾流扰动模型构成进舰环境。建立舰载机小扰动模型、飞行制约系统模型以及发动机特性模型组成完整的舰载机系统作为驾驶员的制约对象。为解决驾驶员的工作负荷和进舰航迹不稳定性之间的矛盾,建立进场动力补偿系统(APCS:Approach Power Compensator System)对油门进行自动制约。其次,针对纵向进舰任务建立基于经典制约论述的驾驶员跟踪制约模型,此模型在Ronald Hess提出的多回路模型基础上添加视觉感受机构模型的策略建立,以内、外回路的形式呈现,通过人-机系统的频域特性确定出跟踪制约模型的参数进行仿真浅析,结果表明其航迹修正能力较好。建立基于智能制约论述的驾驶员自适应神经模糊推理系统(ANFIS:Adaptive Neural Fuzzy Inference System)模型,此模型利用飞行数据通过hybrid算法进行学习训练得到,仿真结果表明驾驶员ANFIS模型可以制约舰载机实现航迹的修正,证明了这种基于数据的建模策略可以运用于进舰航迹修正任务驾驶员模型的建立,作为进舰驾驶员建模策略的探讨探讨。最后,针对进舰环境的特殊性,探讨驾驶员跟踪制约模型对航母扰动运动和舰尾流干扰的响应特性,进一步根据经验知识,建立舰尾流预修正驾驶员模型实现舰尾流引起航迹偏差的修正。然后在不同的进舰环境下进行多次仿真,通过进舰评价指标的统计结果来评价进舰环境下驾驶员模型的制约效果,结果表明本论文的进舰驾驶员模型具有一定的合理性。关键词:舰载机进舰论文驾驶员跟踪制约模型论文驾驶员ANFIS模型论文舰尾流预修正论文

    摘要5-6

    ABSTRACT6-9

    第1章 绪论9-19

    1.1 探讨背景和作用9

    1.2 国内外进展近况9-15

    1.2.1 进舰技术进展近况9-11

    1.2.2 驾驶员模型进展近况11-15

    1.3 进舰历程及进舰引导系统概述15-17

    1.3.1 进舰历程描述15-16

    1.3.2 进舰引导系统16-17

    1.4 本论文主要工作17-19

    第2章 舰载机进舰仿真系统19-36

    2.1 进舰环境模型的建立19-26

    2.1.1 航母扰动运动模型19-21

    2.1.2 理想下滑道模型21-22

    2.1.3 舰尾流扰动模型22-26

    2.2 舰载机系统模型的建立26-34

    2.2.1 坐标系定义26

    2.2.2 舰载机小扰动模型26-27

    2.2.3 飞行制约系统模型27-28

    2.2.4 发动机特性模型28-29

    2.2.5 舰载机系统飞行品质验证29-30

    2.2.6 舰载机系统纵向进舰操纵特性30-34

    2.3 进场动力补偿系统建模34-35

    2.4 本章小结35-36

    第3章 驾驶员跟踪制约模型的建立36-48

    3.1 进舰人-机系统结构概述36

    3.2 跟踪制约模型建模策略36-38

    3.3 进舰制约回路的确定38

    3.4 驾驶员跟踪制约模型38-45

    3.4.1 视觉感受机构模型38-40

    3.4.2 驾驶员内回路模型40-43

    3.4.3 驾驶员外回路模型43-45

    3.5 多种偏差仿真浅析45-47

    3.6 本章小结47-48

    第4章 驾驶员自适应神经模糊推理系统模型的建立48-60

    4.1 驾驶员模型结构的确定48

    4.2 驾驶员 ANFIS 模型的建立48-57

    4.2.1 训练数据的取得49

    4.2.2 ANFIS 的结构和算法49-52

    4.2.3 驾驶员 ANFIS 模型的实现52-57

    4.3 多种偏差仿真浅析57-59

    4.4 本章小结59-60

    第5章 进舰环境下综合仿真60-70

    5.1 航母扰动运动的响应60-61

    5.2 舰尾流扰动的响应及修正61-64

    5.2.1 舰尾流扰动的影响61

    5.2.2 雄鸡尾流预修正驾驶员模型61-64

    5.3 进舰综合仿真评价64-69

    5.3.1 斜角甲板几何64-65

    5.3.2 进舰评价指标65-67

    5.3.3 综合仿真浅析67-69

    5.4 本章小结69-70

    结论70-71

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