平流层飞艇高空定点策略

admin · 发表于 2024-1-31 18:50:28

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平流层飞艇因其具有独特的高空定点能力而越来越多地被世界各国所重视，将它作为理想的通信中继与高空侦察平台。本文主要从飞艇的自身构型与控制两个方面研究了平流层飞艇的高空定点策略。利用对比的方法，首先提出并设计了一种由中间平翼将两个单艇体相连的新概念双体飞艇。与同重量级别的单体飞艇相比，这种双体飞艇拥有更大的舵面面积，并且通过四台发动机的偏转与差动配合尾翼提供了更多的控制策略。本文建立了双体飞艇的六自由度动力学模型，给出了双体飞艇受力与力矩的估算方法，并分析了双体飞艇与单体飞艇在空气动力、发动机推力以及附加质量的估算上的差别。通过数值仿真与同重量级别单体飞艇的附加质量及纵横向扰动特性进行对比，概括出了单体飞艇与双体飞艇的动力学特性与运动特点。最终选择出了更适宜高空定点的飞艇构型。在控制策略方面，通过不同控制方法的对比，结合飞艇的实际情况，提出了基于神经网络的PID控制策略，并通过设计姿态控制器与速度控制器，成功地实现了飞艇的水平位置控制，并提出了高度控制策略，最终通过仿真，验证了选择策略的有效性。

平流层飞艇高空定点策略

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