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无人机自主控制等级及其系统结构研究 被引量:74
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作者 陈宗基 魏金钟 +1 位作者 王英勋 周锐 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1075-1083,共9页
正确制定无人机(UAV)自主控制等级,有利于了解中国无人机所处的自主控制水平,也有利于为中国无人机自主控制技术的发展提供正确的指导方向。鉴于无人机自主控制等级应该是由无人机代替有人驾驶飞机所能完成的驾驶员的智能行为等级这一认... 正确制定无人机(UAV)自主控制等级,有利于了解中国无人机所处的自主控制水平,也有利于为中国无人机自主控制技术的发展提供正确的指导方向。鉴于无人机自主控制等级应该是由无人机代替有人驾驶飞机所能完成的驾驶员的智能行为等级这一认识,从人类智能活动的机理分析,给出了人类的智能控制行为等级。然后,在深入分析美国无人机自主控制等级划分的基础上,取消了不能归为智能活动的分布式控制等级(原等级划分的第8级),更改了自主等级命名以反应各等级的军事应用特征,进而提出了适于中国无人机技术发展的、更为合理的无人机自主控制等级以及各等级自主控制的技术内涵,提出了实现这些技术内涵的无人机自主控制系统结构及功能模块组成。 展开更多
关键词 无人机 自主控制 自主等级 人类智能 任务管理系统 飞行管理系统
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新航行体系下大型客机飞行管理系统关键技术研究与仿真验证 被引量:13
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作者 程农 拓朴筠 +3 位作者 李清 程朋 齐林 张涛 《中国科学:技术科学》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期264-276,共13页
以新航行体系下大型民用飞机飞行管理系统基于轨迹的运行和基于性能的导航需求为焦点.系统研究了新航行体系下的飞行管理系统的体系架构、飞行管理系统所需要的更为精确的四维轨迹预测功能、飞行制导功能和综合导航功能.针对大型民用飞... 以新航行体系下大型民用飞机飞行管理系统基于轨迹的运行和基于性能的导航需求为焦点.系统研究了新航行体系下的飞行管理系统的体系架构、飞行管理系统所需要的更为精确的四维轨迹预测功能、飞行制导功能和综合导航功能.针对大型民用飞机飞行管理系统,研究、设计、开发了基于导航数据库、性能数据库和飞机总能量模型对飞行轨迹进行精确的四维轨迹预测算法;基于性能数据库设计了四维精确飞行制导律;基于组合多种导航传感器,实现自主完好性监控与告警,满足所需导航性能要求的综合导航功能等关键技术.构建了飞行管理系统的飞行驾驶舱验证平台,并采用实际的飞机模型和飞行计划进行了充分地仿真验证,证明了本文所研究的飞行管理系统架构和关键技术切实具有工程实现的可行性、合理性和可用性. 展开更多
关键词 飞行管理系统 所需导航性能 轨迹预测 飞行制导 综合导航
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飞行管理系统AADL建模与分析 被引量:12
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作者 汤小明 苏罗辉 宋科璞 《计算机技术与发展》 2010年第3期191-194,共4页
航空电子系统软件的建模与分析是保证军用和民用飞机高可靠、高性能的重要手段,也是模型驱动软件体系结构的重要组成部分。飞行管理系统作为航空电子系统的重要组成部分,传统上,对该系统的可调度性分析是在系统设计完成后,在实现与验证... 航空电子系统软件的建模与分析是保证军用和民用飞机高可靠、高性能的重要手段,也是模型驱动软件体系结构的重要组成部分。飞行管理系统作为航空电子系统的重要组成部分,传统上,对该系统的可调度性分析是在系统设计完成后,在实现与验证阶段进行的,这使得系统无法进行的准确地软硬件需求分析。采用先进的建模方法AADL对其进行建模,为飞行管理系统的可调度性分析、可靠性分析以及通信延迟等分析提供了可能,使得在系统需求分析阶段就可以准确确定系统的软硬件需求,并能大大降低系统的更改验证成本。首先论述了建模语言AADL的基本构成以及与航空电子应用接口规范ARINC653的对应关系;然后描述了飞行管理系统的功能构成,并建立了飞行管理系统的AADL模型;最后详细论述了系统调度理论,AADL工具,飞管系统AADL模型的仿真分析。通过仿真分析为飞管系统的处理器选型、系统设计、软件设计与优化提供了依据。 展开更多
关键词 航空电子系统 模型驱动AADL 飞行管理系统 实时调度分析
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飞行管理系统导航功能分析 被引量:4
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作者 吴德平 袁信 郭锁凤 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第5期A339-A343,共5页
本文研究了飞行管理系统(FMS)导航功能的要求,分析了导航滤波方法、结构和导航方式及FMS自动导航管理等问题。
关键词 飞行管理系统 导航 滤波
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飞行轨迹指令综合跟踪控制器设计 被引量:8
5
作者 邱晓红 高金源 张林昌 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第4期407-411,共5页
运用多重尺度奇异摄动理论,结合动态逆解耦理论和动态平衡点邻区域优化线性化系统的优化解耦控制律理论,研究了战术任务综合飞行管理系统的综合飞行轨迹指令跟踪控制器系统化设计方法。对F-15飞机,设计了综合飞行轨迹跟踪控制器... 运用多重尺度奇异摄动理论,结合动态逆解耦理论和动态平衡点邻区域优化线性化系统的优化解耦控制律理论,研究了战术任务综合飞行管理系统的综合飞行轨迹指令跟踪控制器系统化设计方法。对F-15飞机,设计了综合飞行轨迹跟踪控制器。数字仿真结果表明,设计的跟踪控制器能够控制飞机精确跟踪不同时标集的飞行指令。 展开更多
关键词 飞行管理系统 飞行轨迹 跟踪控制器
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无人机飞行计划管理系统研究 被引量:9
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作者 田凤 汤新民 +1 位作者 李博 许峰 《交通信息与安全》 2016年第4期104-111,共8页
当前无人机用户不办理任何飞行审批手续,对航空安全造成严重威胁,必须加强管控。为确保无人机飞行安全,需注重其飞行动态控制,通过飞行计划监督无人机飞行活动,由此提出一种无人机飞行计划管理系统。系统在分析无人机飞行计划基本元素... 当前无人机用户不办理任何飞行审批手续,对航空安全造成严重威胁,必须加强管控。为确保无人机飞行安全,需注重其飞行动态控制,通过飞行计划监督无人机飞行活动,由此提出一种无人机飞行计划管理系统。系统在分析无人机飞行计划基本元素、表达模型及其生命周期的基础上,设计了管理飞行计划的三大模块,即计划处理模块、计划验证模块和计划执行模块。其中,计划处理模块实现申报和校验飞行计划;计划验证模块通过加载空域数据、地理高程数据、GRIB气象数据验证飞行计划的可执行性;计划执行模块监视飞行计划执行进度,管理飞行计划执行状态的变更。系统运行验证表明,可有效管理无人机飞行计划,并可在仿真平台实现由无人机飞行计划生成初始模拟航迹的及时运行和监管。 展开更多
关键词 无人机 飞行计划 飞行计划管理系统 进度监视
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基于微服务的飞行管理系统仿真:体系与方法 被引量:9
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作者 李清 樊一萍 +3 位作者 李大川 蒋欣 刘恩钰 陈甲 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期589-596,共8页
飞行管理系统(flight management system,FMS)是基于轨迹运行的下一代空管体系的核心,也是一个典型的大型多专业复杂产品系统。解决大规模复杂产品研发周期长、成本高、专业多、跨度大的问题,需要灵活、可扩展的分布式仿真系统来支持产... 飞行管理系统(flight management system,FMS)是基于轨迹运行的下一代空管体系的核心,也是一个典型的大型多专业复杂产品系统。解决大规模复杂产品研发周期长、成本高、专业多、跨度大的问题,需要灵活、可扩展的分布式仿真系统来支持产品设计、测试、验证、评估。该文设计了基于面向服务的架构(service-oriented architecture,SOA)、云计算与微服务概念和技术的仿真系统框架,开发了仿真单元服务封装、仿真编排和仿真过程建模与控制等关键技术,并搭建了面向多专业协同开发的FMS仿真平台。提供以服务形式封装的仿真微服务单元,根据系统框架和任务要求的不同,编排不同的仿真过程和仿真架构,仿真组件通过代理访问封装的单元服务。工程应用结果表明:该架构能够满足复杂产品开发的灵活性、扩展性和可复用性要求。 展开更多
关键词 微服务 云计算 面向服务的架构 飞行管理系统 协同仿真
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综合化模块化航空电子架构航电系统飞行管理模块的设计 被引量:8
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作者 郝玉锴 戴小氐 崔西宁 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第16期6923-6929,共7页
为了能够采用综合化模块化航空电子(integrated modular avionics,IMA)架构,达到简化系统设计、开发和验证过程,提升航电系统的安全性与可靠性的目的,针对当今主流的IMA架构的航空电子系统中的综合处理计算机系统,介绍了其中的飞行管理... 为了能够采用综合化模块化航空电子(integrated modular avionics,IMA)架构,达到简化系统设计、开发和验证过程,提升航电系统的安全性与可靠性的目的,针对当今主流的IMA架构的航空电子系统中的综合处理计算机系统,介绍了其中的飞行管理系统(flight management system,FMS)计算机现场可更换模块和IMA系统软件架构,使用符合ARINC653标准的天脉2(TM2)嵌入式操作系统作为软件开发平台进行飞行管理模块的平台软件、应用软件设计和分区集成,并通过系统级仿真验证证明其功能满足设计需求,有助于实现在IMA架构下飞行管理系统的具体型号应用。 展开更多
关键词 综合化模块化航空电子 现场可更换模块 飞行管理系统 天脉2
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民机飞行管理系统建模与仿真实现 被引量:6
9
作者 王江云 杨晓阳 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2008年第2期81-84,96,共5页
飞行管理系统的建模与仿真在民机飞行模拟器的研制中具有重要意义。研究了飞行管理计算机系统(FMCS)的建模。FMCS的功能通过飞行管理计算机(FMC)和控制显示组件(CDU)实现。基于Visual C++编译环境开发了CDU操作界面,可进行数据输入与飞... 飞行管理系统的建模与仿真在民机飞行模拟器的研制中具有重要意义。研究了飞行管理计算机系统(FMCS)的建模。FMCS的功能通过飞行管理计算机(FMC)和控制显示组件(CDU)实现。基于Visual C++编译环境开发了CDU操作界面,可进行数据输入与飞机状态监控。建立了FMC的导航数据库和性能数据库,规划了飞机水平飞行轨迹,完成了侧向飞行控制。最后基于飞行手册给出的飞行剖面数据设计了次优垂直轨迹。仿真结果表明,水平轨迹规划算法切实有效。 展开更多
关键词 飞行管理系统 控制显示组件 导航数据库 性能数据库 轨迹规划
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飞行管理系统中飞行计划模块的功能设计与仿真实现 被引量:5
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作者 魏志强 王超 《民用飞机设计与研究》 2012年第3期22-25,共4页
飞行计划模块包括飞行计划管理、航迹优化计算、飞行中实时执行等子功能模块。首先研究了飞行计划的人工创建、自动创建、状态管理等功能模块的实现方式;然后研究了水平航迹(水平计划)合成、三维航迹(垂直轨迹)优化和四维航迹生成模块... 飞行计划模块包括飞行计划管理、航迹优化计算、飞行中实时执行等子功能模块。首先研究了飞行计划的人工创建、自动创建、状态管理等功能模块的实现方式;然后研究了水平航迹(水平计划)合成、三维航迹(垂直轨迹)优化和四维航迹生成模块的实现方式;对于飞行计划的实时执行功能模块,研究了由于危险天气、空管限制、飞机构形等因素限制而进行计划偏离、直飞、等待、激活备用计划、航路备降、盘旋等待等功能模块的实现方式;最后以波音737-800飞机的相关数据为例进行了仿真计算,研究结果可为飞行管理系统的研究提供参考。 展开更多
关键词 飞行管理系统 飞行计划 四维航迹 航迹预测 飞机性能
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基于MBSE的民机推力管理架构设计与仿真方法 被引量:5
11
作者 赵俊钦 李艳军 《航空计算技术》 2021年第5期105-108,118,共5页
当今基于模型的系统工程(Model Based System Engineer,MBSE)技术的发展已经日趋成熟,在机载航电系统的开发领域中逐步有了更开阔的应用前景。推力管理功能作为先进航电系统研制的一项关键技术,为了进一步满足DO-331标准适航安全性要求... 当今基于模型的系统工程(Model Based System Engineer,MBSE)技术的发展已经日趋成熟,在机载航电系统的开发领域中逐步有了更开阔的应用前景。推力管理功能作为先进航电系统研制的一项关键技术,为了进一步满足DO-331标准适航安全性要求,其开发过程也应逐步使用MBSE方法。通过研究ARINC 703A标准规定的推力管理系统功能标准,结合B737NG的推力管理功能架构、垂直导航、自动驾驶、自动油门和发动机控制,基于MBSE方法建立了一套完整的推力管理功能架构,详细描述了推力管理功能的工作方式和其与自动驾驶、垂直导航、自动油门之间的数据交互接口,并基于UML、Simulink、GUI对推力管理架构进行建模仿真。研究结果可以降低民机推力管理功能研制成本,加快开发速度。 展开更多
关键词 MBSE SYSML 飞行管理系统 推力管理功能 垂直导航 自动油门
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通航飞机飞行计划管理功能人机交互设计考虑
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作者 毛佳雯 《航空电子技术》 2024年第2期27-33,共7页
飞行计划管理功能作为飞行管理系统中人机交互最为频繁的功能之一,合理的人机交互设计可以提高任务效率,保证飞行安全。本文从交互界面设计和操作逻辑设计两方面进行研究,针对通航飞机的运行场景和任务特点,提出通航飞机飞行计划管理功... 飞行计划管理功能作为飞行管理系统中人机交互最为频繁的功能之一,合理的人机交互设计可以提高任务效率,保证飞行安全。本文从交互界面设计和操作逻辑设计两方面进行研究,针对通航飞机的运行场景和任务特点,提出通航飞机飞行计划管理功能的人机交互设计考虑。 展开更多
关键词 飞行管理系统 飞行计划 人机交互 通用航空
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飞行管理系统仿真测试环境研究与应用 被引量:4
13
作者 李毅 杨丰辉 +1 位作者 蔡栋材 李鹤枫 《航空计算技术》 2020年第3期62-66,共5页
由于航空电子设备领域的特殊性,飞行管理系统研制缺乏易用的全数字仿真测试环境平台,存在调试难度大、效率低的典型问题。对飞行管理系统的仿真测试需求进行了分析,针对主要测试需求,构建闭环的测试驱动模型,以支持自动飞行功能的测试... 由于航空电子设备领域的特殊性,飞行管理系统研制缺乏易用的全数字仿真测试环境平台,存在调试难度大、效率低的典型问题。对飞行管理系统的仿真测试需求进行了分析,针对主要测试需求,构建闭环的测试驱动模型,以支持自动飞行功能的测试。设计了一种B\S架构的全数字仿真测试环境,其中飞行解算程序、基础通讯以及用户会话管理为服务端,交互UI和飞行管理软件为本地调试客户端,在实际工程项目中进行应用验证,结果表明:仿真测试环境能便捷地进行飞行管理系统测试,提升测试效率75%。 展开更多
关键词 飞行管理 仿真测试 自动飞行 B\S架构 测试效率
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基于全机电子集成的飞管系统动态试验平台设计与研究
14
作者 李回宝 刘宇 高斌 《航空精密制造技术》 2024年第2期30-32,共3页
本文从全机电子集成的角度选取与飞管系统交互最为复杂的飞控系统,与飞管系统一起作为被测对象,搭建了一种飞控系统在环的飞管系统动态试验平台,针对集成验证需要进行了试验平台的软硬件设计与研究,并在某型号飞机飞管系统的集成验证活... 本文从全机电子集成的角度选取与飞管系统交互最为复杂的飞控系统,与飞管系统一起作为被测对象,搭建了一种飞控系统在环的飞管系统动态试验平台,针对集成验证需要进行了试验平台的软硬件设计与研究,并在某型号飞机飞管系统的集成验证活动中进行了应用,显著提高了飞管系统的集成验证能力。 展开更多
关键词 飞管系统 动态试验 集成验证 全机电子集成
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民用飞机航路智能规划技术研究 被引量:4
15
作者 池怿 余磊 《航空科学技术》 2020年第10期46-50,共5页
针对民用飞机在执行航线飞行过程中遇到飞行员失能等异常情况,传统的飞行管理系统(FMS)无法自动重新规划合理路径。本文采用与路径平滑技术相结合的动态A*算法作为轨迹规划算法。基于导航数据库构建初始路径,考虑天气限制、禁飞区域、... 针对民用飞机在执行航线飞行过程中遇到飞行员失能等异常情况,传统的飞行管理系统(FMS)无法自动重新规划合理路径。本文采用与路径平滑技术相结合的动态A*算法作为轨迹规划算法。基于导航数据库构建初始路径,考虑天气限制、禁飞区域、空管指令、机场条件等约束条件的影响,建立路径规划的代价函数,通过最小化实际成本和启发式成本的总和来选择后继点,减少了不必要节点的搜索负担。在异常情况下,能够监控检测到这些变化并规划出最适合降落机场的航路,在扩展民用航空应急响应措施、提高安全性方面具有重要意义。 展开更多
关键词 飞行管理系统 航路规划 航路约束 动态A~* 导航数据库
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基于第一法则的机载飞行管理系统性能数据库应用技术研究 被引量:3
16
作者 刘利朝 严林芳 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2021年第5期103-106,110,共5页
飞行管理系统性能管理等功能的实施依赖于对机载性能数据库的内容的反复调用和运算。机载性能数据库的应用技术一直是飞机主制造商和系统供应商的研究重点和难点。为解决飞机原始性能数据的机载格式转化问题,提出基于第一法则的飞行管... 飞行管理系统性能管理等功能的实施依赖于对机载性能数据库的内容的反复调用和运算。机载性能数据库的应用技术一直是飞机主制造商和系统供应商的研究重点和难点。为解决飞机原始性能数据的机载格式转化问题,提出基于第一法则的飞行管理系统性能数据库设计方法。第一法则法是通过在FMS内部建立基础的性能模型,采用算法和公式计算飞行中性能参数和油耗数据。研究了机载数据库内容、数据表格创建及格式分析,数据库的软件使用及构型控制,为性能数据库应用、机载软件开发和系统适航验证提供了重要依据。 展开更多
关键词 飞行管理系统 性能管理 第一法则 机载性能数据库 构型管理
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军用飞机飞行管理系统适航性应用研究 被引量:3
17
作者 祖肇梓 雷宏杰 屈重君 《航空兵器》 CSCD 北大核心 2020年第6期25-29,共5页
在军用飞机飞行管理系统中开展适航性工作,是飞行管理系统研制过程中的难点之一。本文通过研究国外军用飞机适航性和飞行管理系统在军用飞机上的应用现状,对比分析我国军用飞机开展适航性的现状和难点,确定我国军用飞机飞行管理系统的... 在军用飞机飞行管理系统中开展适航性工作,是飞行管理系统研制过程中的难点之一。本文通过研究国外军用飞机适航性和飞行管理系统在军用飞机上的应用现状,对比分析我国军用飞机开展适航性的现状和难点,确定我国军用飞机飞行管理系统的适航性在设计研制过程中需遵循的规范和标准。此外,对军用飞机型号研制中开展飞行管理系统适航性的安全性做了分析,并对飞行管理系统适航性实现的设计要求和管理要求进行分析,探索了在我国现行的军用飞机机载产品的研制体系下,如何开展军用飞机飞行管理系统适航性工作。 展开更多
关键词 军用飞机 适航性 飞行管理系统 安全性 适航体系
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技术成熟度评价在飞行管理系统产品研发中的应用 被引量:3
18
作者 刘宪德 刘青春 《航空电子技术》 2019年第1期15-19,共5页
介绍了技术成熟度评价的概念、流程和方法,并对某型飞行管理系统产品技术成熟度进行了评价,为复杂系统的技术成熟度评价提供参考。
关键词 技术成熟度(TRL) 技术成熟度评价(TRA) 飞行管理系统
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基于AFDX网络的飞行管理仿真系统 被引量:3
19
作者 李大川 程农 +1 位作者 李清 宋靖雁 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期861-867,876,共8页
系统建模与数字仿真是大型客机飞行管理系统研发的重要阶段.初步建立了基于航空电子全双工交换式以太网(AFDX,Avionics Full-Duplex Switched Ethernet)的飞行管理系统分布式实时仿真系统模型.对飞行计划、飞行导引、轨迹预测、性能计... 系统建模与数字仿真是大型客机飞行管理系统研发的重要阶段.初步建立了基于航空电子全双工交换式以太网(AFDX,Avionics Full-Duplex Switched Ethernet)的飞行管理系统分布式实时仿真系统模型.对飞行计划、飞行导引、轨迹预测、性能计算、综合导航、导航数据库、综合显示等核心功能进行了分析建模和算法开发.并在此基础上对飞行管理计算机、综合导航系统、自动飞行系统等仿真子系统进行了设计,在满足实时性要求的前提下,基于AFDX网络与分布式仿真结构实现了对以飞行管理计算机系统为核心的航空电子仿真系统的集成,给出了一种通用的、基于AFDX网络的飞行管理系统分布式仿真框架.仿真系统的运行结果证明:基于AFDX网络的分布式仿真结构能够有效满足实时性要求,提高网络通信性能. 展开更多
关键词 飞行管理系统 AFDX网络 航空电子系统 分布式仿真
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关于无人机飞行目标航迹规划优化管理 被引量:3
20
作者 高亚瑞 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2016年第10期77-81,共5页
航迹规划是检验无人机的作战能力的关键因素之一,为了发挥无人机的最大作用,完成各项艰巨的任务,必须使无人机具有一定能力的规划航迹的能力,并结合控制系统,使其在相对复杂的环境中完成自主飞行决策控制和管理能力。因此,赋予无人机智... 航迹规划是检验无人机的作战能力的关键因素之一,为了发挥无人机的最大作用,完成各项艰巨的任务,必须使无人机具有一定能力的规划航迹的能力,并结合控制系统,使其在相对复杂的环境中完成自主飞行决策控制和管理能力。因此,赋予无人机智能控制,需要采用环境感知-规划决策-行动执行的控制结构,使对象系统在无人参与的情况下,利用各种控制、规划技术、优化计算方法等,对其飞行目标轨迹做出充分的规划。因此,基于反应式系统设计的飞行管理系统(FMS)所具备的自主操作以及验证技术可以有效地缩短无人机航迹设计时间,并能够确保系统操作的正确性和航迹的安全性。最后,对于无人机航迹规划的有效性可以采用分级式托勒密仿真验证,但是在ptolemy仿真环境和软件同步下所建立的模型是基于近似值所得到的,在实际中的应用还需要在整套的无人机系统下进行实际验证。 展开更多
关键词 无人机 飞行管理系统 托勒密仿真 反应式系统
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