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钝头机体用FADS系统的校准 被引量:10
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作者 王鹏 金鑫 +1 位作者 张卫民 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期97-102,共6页
基于缩比为1/7的F-14全机模型在马赫数Ma=0.73,0.90,1.05,1.20,1.39,迎角α=-4°~20°,侧滑角β=-8°~8°时的风洞测压试验数据,对钝头机体用嵌入式大气数据传感系统(Flush Air Data Sensing System,FADS)的3个校准... 基于缩比为1/7的F-14全机模型在马赫数Ma=0.73,0.90,1.05,1.20,1.39,迎角α=-4°~20°,侧滑角β=-8°~8°时的风洞测压试验数据,对钝头机体用嵌入式大气数据传感系统(Flush Air Data Sensing System,FADS)的3个校准参数上洗角、侧洗角及形压系数进行了校准。结果表明,基于三点式算法的不同测压点选择方案对上洗角及侧洗角的影响较大,与驻点测压孔呈对称配置的测压点校准效果较好,且上洗角与侧洗角的校准是相互独立的。而形压系数的校准与马赫数及有效迎角、有效侧滑角相关,随着马赫数的增加,形压系数数值上趋近于0。 展开更多
关键词 嵌入式大气数据传感系统 校准 上洗角 侧洗角 形压系数
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基于水声通信的AUV组网与协同导航 被引量:6
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作者 王亭亭 张南南 +2 位作者 王奥博 吕雪 《水下无人系统学报》 2021年第4期400-406,共7页
构建稳健的水下通信网络以提供编队支撑信息和导航增强信息,是实现多自主水下航行器(AUV)组网编队的基础。因此,研究如何在水下通信手段和成熟通信载荷受限的情况下,利用有限资源,构建满足真实水下环境多AUV编队需求的通信网络,对后续... 构建稳健的水下通信网络以提供编队支撑信息和导航增强信息,是实现多自主水下航行器(AUV)组网编队的基础。因此,研究如何在水下通信手段和成熟通信载荷受限的情况下,利用有限资源,构建满足真实水下环境多AUV编队需求的通信网络,对后续开展多AUV协同作业研究具有重要意义。针对当前水下移动组网编队研究中,由于组网及协同导航工程应用不足,制约了编队中其他层进一步发展的问题,文中对多AUV网络通信协议、机制以及协同导航增强的实现进行了研究,设计了一种基于水声通信的组网与协同导航方案,利用德国Evologics公司的3台水声通信机进行网络构建,并在3台AUV组成的水下编队中进行了试验,验证了该方案能为AUV编队提供有效的通信和协同保障。 展开更多
关键词 自主水下航行器 水声通信 组网编队 协同导航
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基于USBL/GPS/TCM的AUV组合导航研究 被引量:5
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作者 王亭亭 王奥博 +2 位作者 董权威 田锋 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2019年第10期30-33,98,共5页
针对自主无人水下潜航器在执行任务时面临导航手段少、传统航位推算存在定位误差漂移、单一导航方式不足以满足执行水下精确任务的要求等问题,提出了一种基于超短基线水声定位系统、全球卫星定位系统和磁罗盘等传感器组合导航的方法,并... 针对自主无人水下潜航器在执行任务时面临导航手段少、传统航位推算存在定位误差漂移、单一导航方式不足以满足执行水下精确任务的要求等问题,提出了一种基于超短基线水声定位系统、全球卫星定位系统和磁罗盘等传感器组合导航的方法,并对其中涉及的坐标转换进行了详细说明。利用卡尔曼滤波对潜航器的位置进行估计,以获取控制和导航所需的位置信息及速度信息,不存在定位漂移问题,导航定位精度优于10 m,满足自主无人潜航器在水下长时间执行任务的要求。该方法在自主无人水下潜航器上进行了试验验证。 展开更多
关键词 自主无人水下潜航器 组合导航 全球定位系统 超短基线
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基于CAN总线的自主水下航行器分布式控制系统设计 被引量:5
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作者 董权威 王奥博 +1 位作者 王亭亭 《计算机测量与控制》 2020年第12期104-107,共4页
提出一种基于CAN总线的分布式控制系统设计方案,该总线主要搭载任务控制系统、导航控制系统、运动控制系统及安保系统共4个节点;将自主水下航行器的功能分布到不同的控制节点,具有较好的体系结构,且便于维护与升级;不同于集中式控制系统... 提出一种基于CAN总线的分布式控制系统设计方案,该总线主要搭载任务控制系统、导航控制系统、运动控制系统及安保系统共4个节点;将自主水下航行器的功能分布到不同的控制节点,具有较好的体系结构,且便于维护与升级;不同于集中式控制系统,当系统内需增加其他功能模块时,无需修改硬件部分可直接接入控制系统,具有很好的实时性与可扩展性;最后通过湖试结果显示,自主水下航行器航行稳定,分布式控制系统运行良好,验证了该设计的可靠性与有效性。 展开更多
关键词 CAN总线 自主水下航行器 分布式控制系统
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偏翼标模小滚转力矩测量与气浮轴承动态特性研究
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作者 梁彬 付增良 +1 位作者 赵俊波 《气体物理》 2021年第5期20-25,共6页
基于气浮轴承的自由滚转实验技术是测量再入飞行器小不对称滚转气动力的重要方法.文章研究中对偏翼标模进行了小滚转力矩测量,并针对实验系统的特点,对气浮轴承进行了无风实验标定和真空实验标定,给出了其动态特性结果.进一步分析了气... 基于气浮轴承的自由滚转实验技术是测量再入飞行器小不对称滚转气动力的重要方法.文章研究中对偏翼标模进行了小滚转力矩测量,并针对实验系统的特点,对气浮轴承进行了无风实验标定和真空实验标定,给出了其动态特性结果.进一步分析了气浮轴承动态特性、原始数据采集测量误差和参数辨识误差对实验结果的影响,并给出了综合误差分析结果,说明了主要误差来源.结果显示:滚转力矩系数和滚转阻尼导数测量综合误差分别约为10-7和10-4量级,实验中可根据实际情况进行误差处理.研究结果对气浮轴承自由滚转实验精度提高、方案设计和设备研制等具有重要的实际意义. 展开更多
关键词 气浮轴承 偏翼标模 标定 动态特性 误差分析
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自主水下航行器安全抛载系统设计
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作者 董权威 田锋 +1 位作者 王奥博 《计算机测量与控制》 2021年第8期178-181,189,共5页
自主水下航行器(AUV)在海洋资源勘探与开发中发挥着重要作用,安全性作为其研究的重要内容与关键技术,关乎着水下任务能否顺利完成并安全返回;为进一步加强AUV在水下应对故障及危险的处理能力,依托实体AUV,设计一套安全抛载系统;该系统基... 自主水下航行器(AUV)在海洋资源勘探与开发中发挥着重要作用,安全性作为其研究的重要内容与关键技术,关乎着水下任务能否顺利完成并安全返回;为进一步加强AUV在水下应对故障及危险的处理能力,依托实体AUV,设计一套安全抛载系统;该系统基于ARM Cortex-M4处理器,搭建抛载电路,使其不仅能够响应程序预先设定的抛载指令,还能根据一些突发或紧急情况,自动触发抛载动作,如:系统掉电、死机或漏水等;最后通过岸上模拟实验与真实水下实验,测得对10 kg抛载块进行抛载测试的准确执行率达100%,且抛载系统功耗为2.8 W;此外,对抛载系统进行了耐压测试,压力测量装置显示,在10 MPa压力范围内,该系统仍能正常可靠工作,其耐压性得到有效验证,符合总体设计要求。 展开更多
关键词 自主水下航行器 安全抛载 可靠性设计
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基于逆向解算的领航AUV导航数据后处理方法
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作者 董权威 +1 位作者 王奥博 王亭亭 《水下无人系统学报》 北大核心 2020年第4期420-427,共8页
由于多自主水下航行器(AUV)协同导航系统在水下长时间工作时,领航AUV无法接收外界信息,其定位误差会逐渐发散进而影响整个系统的定位性能。针对该问题,文中提出一种基于捷联惯导系统/多普勒计程仪(SINS/DVL)和SINS/DVL/全球定位系统(GPS... 由于多自主水下航行器(AUV)协同导航系统在水下长时间工作时,领航AUV无法接收外界信息,其定位误差会逐渐发散进而影响整个系统的定位性能。针对该问题,文中提出一种基于捷联惯导系统/多普勒计程仪(SINS/DVL)和SINS/DVL/全球定位系统(GPS)组合导航相结合的领航AUV导航数据后处理方法。领航AUV在水下采用SINS/DVL组合导航方式对导航数据进行正向解算,并保存其在水下航行过程中产生的导航信息。领航AUV出水后接收GPS信号,同时采用SINS/DVL与SINS/DVL/GPS 2种导航方式进行独立滤波,滤波结束后逆向解算出领航AUV在水下累计的定位误差,通过结合正向和逆向解算出的结果,使领航AUV在水下累计的定位误差得到有效修正,进而提高多AUV系统的整体定位性能。最后通过仿真对该方法的可行性与有效性进行了验证。该方法可用于海底地形扫描、海图绘制与水下探测等领域,可进一步提升多AUV系统采集的水下任务数据的位置精度,提高数据的准确性与实用性。 展开更多
关键词 自主水下航行器 组合导航 逆向解算 后处理
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受限混合层的线性稳定性
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作者 高军 李佳 +2 位作者 刘凤君 时晓天 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期2248-2256,共9页
针对超声速边界层/混合层组合流动,利用可压缩线性稳定性理论研究了流动的线性失稳特性。基本流场选取了具有不同速度特征的两股来流,采用双曲正切的混合层剖面叠加可压缩边界层自相似性解剖面构造。重点考察了混合层中心与壁面距离、... 针对超声速边界层/混合层组合流动,利用可压缩线性稳定性理论研究了流动的线性失稳特性。基本流场选取了具有不同速度特征的两股来流,采用双曲正切的混合层剖面叠加可压缩边界层自相似性解剖面构造。重点考察了混合层中心与壁面距离、对流马赫数等参数对组合流动稳定性特征的影响,其中壁面采用绝热壁面。混合层中心与壁面的距离为5~15倍的边界层厚度,混合层的对流马赫数为0.6~1.2。结果表明:该组合流动中存在独特的多重不稳定模态,并相互影响;且其不稳定模态随着壁面距离及对流马赫数的变化呈现出不同的主导行为。 展开更多
关键词 线性稳定性 混合层 边界层 对流马赫数 快模态 慢模态
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