一种硬翼单人飞行器快速调姿模拟试验验证方法及装置制造方法及图纸

一种硬翼单人飞行器快速调姿模拟试验验证方法及装置，用于载人飞行的硬翼单人飞行器，根据人体调姿特性，约束执行机构的调姿能力，模拟人体动作引起重心调节，调姿控制时间短，姿态快速机动。具体的，采用动量轮、飞轮等动量器件作为姿态调整和稳定的执行机构；有一定的启控条件和制导指令。可实现模拟人体进行快速调姿与稳定，以便实现模拟试验验证。以便实现模拟试验验证。以便实现模拟试验验证。

【技术实现步骤摘要】
一种硬翼单人飞行器快速调姿模拟试验验证方法及装置


[0001]本申请属于制导与控制技术，涉及试验技术装备领域，尤其涉及一种硬翼单人飞行器快速调姿模拟试验验证方法及装置。

技术介绍

[0002]自有历史记载以来，人类对飞翔的渴望从未停止。随着澳大利亚马洛伊的飞行摩托、法国Zapata的飞行滑板、美国JetPack公司的飞行背包、瑞士罗伊的飞翼，以及国内盛广强的硬翼飞行团队陆续成功试飞，越来越多的研究机构、公司、爱好者团队从不同切入点投身单人飞行器的研究和试验中。
[0003]现有研究表明，电池受制于能量密度限制，在有限重量或体积下无法做到长航时飞行。涡喷动力由于体积小，推重比大，是未来动力形式发展趋势。为提升航时、航速，运用升力面辅助飞行是当前研究重点。硬翼单人飞行器巡航速度高，从起飞到降落的全飞行过程中存在大幅度调整姿态角和加速/减速的过渡过程。为提升操纵性，硬翼单人飞行器一般采用低静稳定度、高灵敏度布局，飞行控制方案引入“人在回路中”策略，发动机+推矢机构进行大动作、慢时变的粗调整，人通过调整重心进行精细快速的精调整，两段控制互相配合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硬翼单人飞行器快速调姿模拟试验验证方法，其特征在于，包括：在硬翼单人飞行器上配置配重或假人模型，并在所述配重或假人模型上设置用于姿态调整和稳定的执行机构；对执行机构采用启控调节和制导指令以模拟人体动作引起的重心调整，指令包括：第一调节内容：俯仰姿态控制，触发条件：m
θ
≥|θ
C
‑
θ|＞0，滚转通道：0滚转控制俯仰通道：俯仰调姿偏航通道：0偏航控制和/或第二调节内容：偏航姿态控制，触发条件：m
ψ
≥|ψ
C
‑
ψ|＞0，滚转通道：BTT控制，俯仰通道：姿态稳定偏航通道：偏航调姿其中，m
θ
表示俯仰角偏差范围，θ
C
表示俯仰角指令，θ表示俯仰角，γ表示滚转角，表示俯仰方向角速度，ω
zC
表示俯仰方向角速度指令，ψ表示偏航角，m
ψ
表示偏航角偏差范围，ψ
C
表示偏航角指令，表示偏航方向角速度，ω
yC
表示偏航方向角速度指令；字母上的点表示物理量做时间导数。2.根据权利要求1所述的硬翼单人飞行器快速调姿模拟试验验证方法，其特征在于，在小偏角和/或低转速情况下，俯仰姿态控制和偏航姿态控制可同时进行调姿，所述小偏角为
±
10
°
以内，所述低转速是转速低至不足以形成陀螺稳定时。3.根据权利要求1所述的硬翼单人飞行器快速调姿模拟试验验证方法，其特征在于，指令执行时采用以下制导律：a)滚转通道稳定控制姿态控制段：俯仰，姿态控制段：偏航，b)偏航通道稳定控制姿态控制段：俯仰，姿态控制段：偏航——状态轨迹设计，使得：c)俯仰通道稳定控制姿态控制段：俯仰——状态轨迹设计，使得：姿态控制段：偏航，其中，分别表示x、y、z方向合力矩，θ、ψ、γ分别表示俯仰角、偏航角、滚
转角，分别表示x、y、z方向转动惯量，分别表示x、y、z方向转动惯量，分别表示x、y、z方向转动角速度，θ
C
、ψ
C
分别表示俯仰指令、偏航指令，ω
yC
、ω
zC
分别表示y、z方向转动角速度指令。4.根据权利要求1～3中任意一项所述的硬翼单人飞行器快速调姿模拟试验验证方法，其特征在于，执行机构为动量器件，包括动量轮和/或飞轮。5.根据权利要求4所述的硬翼单人飞行器快速调姿模拟试验验证方法，其特征在于，动量轮采用三轴正交安装的反作用轮、三轴正交安装和第四个等倾角斜装的四个偏置动量轮构成的零动量系统、固定安装或V型斜装的偏置动量轮系统、双框架动量轮中的一种或多种。...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗冠辰，王斌，闫密，钟秀峰，程宇，
申请(专利权)人：北京轩宇空间科技有限公司，
类型：发明
国别省市：