航空母舰是海军水面舰艇发展迄今最庞大、最复杂、威力最强的海上作战平台,被称为“海上霸主”,它同时也是一个国家综合国力的象征。舰载机是配备在航空母舰上的主要武器,其性能决定着航空母舰的战斗能力。其中,舰载机着舰是舰载机和航空母舰之间最基本的“舰-机配合”。由于受到海上环境和船舶运动等各种因素的影响,着舰的难度非常大,因此舰载机在甲板上起降被称为“刀尖上的舞蹈”。哈尔滨理工大学的徐东昊副教授致力于船舶姿态与运动控制方面的研究,对舰载机的着舰过程进行了仿真分析。

——卢圣芳

   《中国舰船研究》2018年    第13卷第4期

基于极短期运动预报的舰载机着舰过程仿真分析

杨柳, 徐东昊

中国舰船研究,2018,13(4):99-103

舰载机作为航母战斗力的一个重要组成部分,其着舰技术是航母战斗群战斗力的一个重要保障。着舰过程是舰载机整个飞行过程中的一个关键环节,但因受舰体运动和飞行甲板周围特殊气流场的干扰,着舰技术难度非常大,飞行员必须精确控制航迹,保持舰载机以合适的速度、姿态和相对位置并在预定的着舰点啮合,才能安全实施阻拦着舰。针对这一问题,文章基于舰船极短期运动预报,对舰载机的着舰过程开展了仿真研究。

文章在Matlab/Simulink仿真环境下建立飞机着舰导引控制系统的仿真模型,采用一种基于波形匹配和仿射变换的精度分析方法,开展了舰船极短期运动预报和舰载机着舰过程动态仿真。并以美军舰载机为参考对象,在考虑舰船运动对舰载机的影响的基础上,结合基准光波束的导引技术,设计了一种舰载机着舰控制系统,开展了着舰终端误差分析及落点分布的预报。

文章建立的方法可以更加真实地考虑舰船运动对舰载机着舰的影响,从而为舰载机着舰方式的确定和阻拦索的合理布置提供参考。

杨 柳,女,1985年5月,于2015年毕业于哈尔滨工程大学控制科学与工程专业,获博士学位。在读博期间,被公派前往加拿大约克大学开展了两年的联合培养研究,重点开展压电陶瓷驱动器定位控制方面的研究。现为哈尔滨理工大学自动化学院讲师,主要从事非线性控制系统设计和机器人运动控制方面的研究。

徐东昊,女,1981年4月,于2010年毕业于哈尔滨工程大学控制科学与工程专业,获工学博士学位,现为哈尔滨理工大学自动化学院副教授,主要从事船舶姿态与运动控制方面的研究。2014~2015年,获国家留学基金委资助前往里斯本大学开展访问学者研究工作,与国际船舶与海洋工程结构大会(ISSC)主席Carlos Guedes Soares教授联合开展了限制水域无人艇的路径规划与运动控制研究。截至目前,发表SCI/EI等高水平论文10余篇,参编教材3部,授权专利2项,相关成果获黑龙江省科技发明一等奖1项。

[1] 杨柳,徐东昊. 基于极短期运动预报的舰载机着舰过程仿真分析[J]. 中国舰船研究,2018,13(4):99-103.

[2] 桑德一,赵建军,杨利斌. 航母运动对着舰引导雷达精度的影响[J]. 中国舰船研究,2014,9(6):8-13.

[3] 钟涛. 带有舰尾流的舰载机进场动力补偿系统分析[J]. 中国舰船研究,2013,8(3):6-11.

[4] 许卫保. 飞行员着舰的多层次模糊综合评价方法研究[J]. 中国舰船研究,2013,8(2):17-21.

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