着陆控制

着陆控制（共12篇）

着陆控制 篇1

摘要：本文对基于仪表的自动着陆技术进行了研究, 以波音747飞机为对象, 分别对自动着陆系统纵向以及横侧向控制律进行了设计, 运用MATLAB软件得到了自动着陆系统仿真软件, 该仿真软件的构建及分析结果为自动着陆系统技术的进一步研究提供了思路和参考, 可应用于工程实际。

民机的进近着陆阶段是事故多发阶段, 也是最复杂的飞行阶段。由于这一阶段飞行高度低, 所以, 对飞机安全的要求也最高, 尤其在终端进近时, 飞机的所有状态都必须高精度保持, 直到准确地在一个规定的点上接地。对民机着陆, 目前世界上主要有仪表着陆系统、微波着陆系统、全球定位系统三种方式。

仪表着陆系统目前发展比较成熟, 但存在着智能提供单一而又固定的下滑道、波束覆盖区小、多径干扰严重等缺点;微波着陆系统主要优点是导引精度高、比例覆盖区大, 能提供各种进场航线和全天候导引功能, 但造价高, 地面和记载设备要求高, 换装代价较大, 发展受到限制;GPS是美国军方研制的卫星导航系统, 是继惯性导航之后, 导航技术的又一重大发展, 具有全球、全天候定位能力、军用信号定位精度高、应用范围广和相对造价低的优点, 但也存在由于受到人为干扰时误差较大的缺点。

本文对仪表自动着陆系统进行了控制律设计, 由于在着陆阶段, 飞机的高度和速度变化范围较小, 因此采用小扰动方法将飞机的非线性运动方程进行线性化处理, 从而利用简化后的线性模型进行运动分析和控制律设计。另外由于飞机自身的对称性, 在进行线性化过程中可以将纵向和横侧向进行解耦, 分别进行控制律的设计, 最后通过综合验证, 完成自动着陆系统的控制律设计。

仪表纵向自动着陆控制律设计

纵向自动着陆控制律包括内环电传增稳控制和外环俯仰角控制、下滑着陆航迹控制, 同时需要控制发动机调节速度, 所以纵向仪表自动着陆控制为姿态和航迹的综合控制。设计时需要先设计电传增稳控制律, 保证飞行稳定和驾驶员操纵的飞行品质, 再设计俯仰角跟踪回路以及纵向航迹跟踪保持控制回路。纵向自动着陆系统结构框图见图1所示。

(1) 内环纵向电传增稳控制系统

由于飞机在高速飞行时, 乘客主要感受法向过载的变化, 而在低速飞行时, 主要感受俯仰角速率的变化, 因此在考虑纵向飞行品质时, 采用C*准则, 即综合考虑飞机的法向过载和俯仰角速度进行内环电传纵向增稳的设计。纵向电传增稳控制采用C*显模型跟踪进行最优二次型设计, 该设计兼顾了飞机的操作品质和乘客舒适性, 满足了飞行品质的要求。包含全状态反馈的闭环控制增稳系统结构框图见图2所示。

(2) 俯仰角跟踪控制系统

俯仰角跟踪控制系统用于对飞机俯仰角进行控制, 能够根据飞行状态的需要将飞机保持在给定的俯仰角。作为飞机纵向航迹控制的内环, 其性能是保证自动着陆各阶段航迹精确跟踪的基础, 应实现对俯仰角指令快速、平稳的跟踪。俯仰角跟踪控制系统以纵向电传控制增稳系统作为内环进行设计, 采用了比例积分控制, 结构框图见图3所示。

(3) 速度保持与控制系统

飞机在自动着陆过程中, 需要精确控制着陆速度, 应采用自动油门系统实现速度保持与控制。着陆航迹偏差通过升降舵来进行修正, 而自动油门系统主要用来补偿着陆航迹跟踪过程中带来的速度偏差, 使速度保持在规定范围内。速度保持与控制系统结构框图见图4所示, 采用了比例积分控制。

(4) 定高控制系统

飞机自动着陆初始阶段即为定高阶段, 定高环节采用俯仰角控制环节作为内环, 对给定高度指令进行跟踪, 当偏离指定高度时, 飞机会自动调节飞行姿态, 爬升或下降到指定飞行高度。飞机定高平飞至截获下滑波束后转入下滑控制阶段。定高控制系统以俯仰角控制为内环, 反馈高度信号进行控制, 其结构框图见图5所示。

(5) 下滑波束导引系统

飞机着陆截获下滑波束后, 开始进入下滑线跟踪阶段。下滑波束导引系统通过建立航迹倾角∆u与波束偏差角Γ的关系, 构建对应反馈控制环节, 使飞机在下滑阶段能够自动修正偏差, 精确跟踪下滑线。

本文设定下滑波束线的仰角为3度, 航迹倾角∆u和波束偏差角Γ间的运动学关系见图6所示。

下滑波束导引系统以俯仰角控制系统为内回路, 利用下滑耦合器调节飞机姿态, 使波束偏差角最终为0。下滑波束导引系统下滑耦合器结构框图见图7所示。

(6) 拉平控制系统

飞机在垂直平面内, 从下滑过渡到实际着陆点的纵向运动轨迹称为拉平轨迹。自动着陆需要设计拉平控制律, 将下滑时的垂直速度减少到允许的着地速度, 使飞机平稳、安全接地。本文选取的拉平初始高度为15m, 采用指数曲线设计拉平轨迹, 公式为:

拉平控制系统也采用俯仰角控制系统作为内环, 通过改变姿态角来调整飞机的垂直下降速度, 拉平控制系统结构框图见图8所示。

使用Matlab/Simulink软件对纵向自动着陆控制系统进行仿真建模, 模型见图9所示。

仪表横侧向自动着陆系统控制律设计

横侧向自动着陆系统采用内环控制增稳、中环姿态控制和外环轨迹控制。在内环控制增稳回路的基础上, 中环姿态控制回路跟踪飞机姿态控制指令;外环飞机侧偏距控制回路消除在飞机着陆阶段相对于跑道中心线的侧偏距, 横侧向自动着陆系统结构框图见图10所示。

(1) 横侧向增稳控制

横侧向增稳控制主要是从增强稳定性和使滚转角与侧滑运动解耦的角度进行设计, 包括增稳控制以及前馈控制, 横侧向增稳控制结构框图见图11所示。

本文采用特征结构配置方法通过侧滑角β、滚转角速率p、偏航角速率r和滚转角φ反馈信号产生副翼和方向舵指令, 以使飞机具有良好的飞行品质。前馈控制用来实现飞机对驾驶员指令信号的快速跟踪以及滚转与侧滑运动的静态解耦。

(2) 横侧向姿态控制

横侧向姿态控制的基本要求是实现滚转角和偏航角的快速、精确跟踪, 采用模型跟踪最优二次型设计方法进行横侧向姿态控制, 其结构框图见图12所示。

(3) 侧向波束导引系统

侧向波束导引系统是将飞机偏离航向信标台发射的无线电波束中心线的信号通过耦合器变为滚转控制指令, 输给自动驾驶仪的侧向通道, 操纵副翼偏转来改变航迹方位角χ, 修正飞机水平方向上的航迹。即侧向波束耦合器与自动驾驶仪侧向通道耦合, 构成侧向波束自动控制系统, 自动修正飞机水平方向上的航迹, 使飞机对准跑道中心线飞行。

首先建立飞机侧向运动参数与波束偏差角λ之间的几何关系, 见图13所示。

图中:ψ为飞机纵轴偏离给定航向的偏航角;β为侧滑角;y为机偏离等信号线的侧向偏离;R为机重心到航向信标台的距离;λ为离波束等信号线的偏差角。

侧向波束耦合器是将波束偏差角信号转换为滚转指令信号的装置, 其控制律为PID控制, 公式为:

偏差角信号是使飞机稳定在高频无线电波等强度线上的基本信号, 积分信号用来消除静差, 角速率信号用来改善稳定性。综上分析, 侧向波束导引系统结构框图见图14所示。

使用Matlab/Simulink软件对侧向自动着陆系统进行仿真建模, 模型见图15所示。

仿真与分析

利用Matlab/simulink建模的自动着陆控制律模型软件对B747飞机的自动着陆过程进行仿真, 采用Matlab/GUI搭建的自动着陆系统仿真软件界面见图16所示。

在自动着陆系统仿真软件界面中设置飞行初始条件、环境参数及控制参数, 然后点击开始仿真按钮运行仿真模型, 本次设置的参数见表1所示。

自动着陆仿真曲线见图17至图25所示。

从上述飞机着陆曲线可以看出, 所设计的自动着陆控制律可以实现飞机对理想着陆轨迹的精确跟踪。整个着陆过程中滚转角、俯仰角、偏航角变化值都不大, 且振荡次数很少, 飞机姿态变化平稳, 对于民机来说, 具有较好的乘坐舒适性。飞机接地时, 俯仰角为3度, 主轮先接地, 符合实际着陆情况。

另外在定高段和下滑段, 采用自动油门系统进行速度保持, 因此能够将飞行速度控制在75m/s左右, 图中显示速度控制误差范围不超过1m/s。在拉平段飞机适当减速, 由75m/s平稳过渡到72m/s, 确保飞机平稳、安全的着陆。

结语

本文对基于仪表的自动着陆技术进行了研究, 以波音747为对象进行了自动着陆控制律的设计, 通过仿真验证了所提出的自动着陆系统控制律结构合理性与控制性能。仿真验证结果表明, 本文所设计的自动着陆系统控制律能够保证较高精度的航迹跟踪, 能够实现飞机安全、平稳的接地着陆, 控制响应过程平缓, 使飞机具有良好的乘坐品质和操作性能。

着陆控制 篇2

在未来月球探测中,需要对一些地形复杂的区域进行探测,而在这些区域软着陆,潜在的危险性增加,这就要求着陆时具有较高的定位精度并能够自动避险.当前,由于着陆时定点的误差较大,在小范围安全地域准确着陆很难.研究了一种精确定位、安全的`软着陆方式,它在软着陆过程中增加了悬停阶段.在这一阶段中,通过着陆区危险地域的识别、着陆地点位置误差的计算,加上对着陆器横向漂移的控制技术,使着陆地点的精度以及着陆生存率大为提高,能够满足未来月球探测的软着陆要求.

作 者：石德乐 叶培建 SHI Dele YE Peijian 作者单位：石德乐,SHI Dele(山东航天电子技术研究所,烟台,264000)

叶培建,YE Peijian(中国空间技术研究院,北京,100094)

“软着陆”VS“硬着陆” 篇3

众所周知，“硬着陆”和“软着陆”是一种形容和比喻。“硬着陆”指国民经济经过一段过度扩张之后的急剧回落。“软着陆”则指国民经济的运行经过一段过度扩张之后，平稳地回到适度增长区间。在通胀高企、货币紧缩、增长放缓的大背景下，人们关于中国经济眼下是“硬着陆”还是“软着陆”的讨论不绝于耳。

“不可能‘硬着陆”’

当然，人们已不可能期待中国经济再现上一个十年的繁荣景象了：彼时GDP迅速增长，但通胀波澜不兴。相反，眼下的中国经济增长率可能将降至8％或更低，并伴随着物价的持续上涨。经济放缓和通胀高企同时出现，让经济学家对形势的判断分歧颇多。

今年二季度以来，国内外一些研究机构或投资机构人士，对中国经济显露的减速迹象发出警告。“末日博士”经济学家鲁里埃尔·鲁比尼形容全球第二大经济体的“软着陆”堪比“不可能完成的任务”。他在目前出席上海某金融论坛时称，由于中国过度依赖投资推动经济增长而导致产能过剩，中国经济在2013年后“硬着陆”的可能性将增至40％。投资大亨索罗斯此前也表示，中国错失抑制通胀的最佳时机，经济泡沫已开始显现，经济有“硬着陆”的风险。

不过，中国许多学者并不认同上述论调。全国人大财政经济委员会副主任委员吴晓灵称，“硬着陆”是指经济突然下滑，目前无论从国际还是国内情况来看都不至如此。jE京师范大学金融研究中心主任锺伟认为，中国经济一定不会有硬着陆的风险。著名经济学家樊纲更是指出，中国经济已开始放缓，正在“软着陆”。

话说回来，对于一个从1980年迄今每年平均增长10％的经济体来说，怎样才算“硬着陆”?中国社会科学院金融研究所中国经济评价中心主任刘煜辉认为，只要经济增长速度下降到7％以下，并出现自由落体式的失速状态，就是“硬着陆”。刘煜辉认为，受劳动力、环境以及各种资源限制，中国经济肯定会慢慢减速。这是一个时间过程，也是对经济模式变化的反应。现在的经济模式是高投入型的，十年后的经济增长模式发生变化，5％的增长速度或许又是一个合适的增长速度。

眼下，国内学者对中国经济的未来走势仍然充满信心。理由是，数据显示2011年上半年中国GDP增长9.6％。国务院发展研究中心宏观经济研究部报告认为，2011年经济增速预计在9.7％左右。国家信息中心首席经济师兼经济预测部主任范剑平对中国经济增长速度也保持乐观，认为短期看不出中国经济有下滑的趋势。

社科院经济研究所副所长张平认为，按照经济增长率在7％以下为“硬着陆”，在7％8％之间为“软着陆”的标准，中国经济2011年不存在“任何硬着陆的可能”。而且按照目前增长水平，即使今后每年降低一个百分点，2013年的增长率也是在7％以上，不存在“硬着陆”的可能。

汇丰中国首席经济学家屈云斌

第三季度中国GDP同比增速基本符合预期，季调后的环比增速较前一季度略有加快，显示出尽管前期紧缩政策效果显现，整体经济已经降温，但经济增长势头温和放缓的同时国内需求仍然相对强劲。预计第四季度经济增长仍有望延续这一态势，同比增速保持在8.5-9％的水平，中国经济正进入“软着陆”轨道。

花旗银行(中国)有限公司首席经济学家沈明高

当中国经济仍然维持9％左右增速时，讨论“硬着陆”似乎杞人忧天。存在这种情绪，主要不在于短期经济增速快慢，而是担心中国现有经济增长模式是否可持续。

我认为，今明两年会否出现“硬着陆”，主要取决于欧美会否出现经济衰退。全球金融危机以来，中国经济与发达国家并没有脱钩，如果欧美经济增速低于1％，中国出口增长很有可能失速，致使季度经济增速低于7％-8％。从现有趋势来看，欧美出现温和衰退的几率在上升。

高盛亚洲中国宏观经济学家宋宇

中国经济从2月份开始下降，但主要是政府调控的结果。这对中国也不是什么坏事。因为经济过去偏过热。现在经济放缓，有利于解决通胀。

未来硬着陆的风险是存在的。主要原因是外需恶化，而中国经济政策又处在紧缩中。从2月迄今经济增长减速已经累计不少，未来应考虑政策微调避免经济进一步下滑。中国的总需求依靠内需和外需，而两者互相影响，现在的情况是中国的内需对外需的影响越来越大，也就是说内需一定程度上决定了外需，这种情况下不考虑国内政策变化对外需的影响会导致调控过度的风险增大。

挥之不去的通胀压力

事情明摆着，挥之不去的通胀压力已经使得中国经济正常运行以及宏观调控政策的难度日益加大。

根据统计局发布的报告显示，2011年6月居民消费价格同比涨6.4％，创三年新高。国务院发展研究中心宏观经济研究部报告预测，2011年CPI涨幅在5.1％左右，2012年三季度将达到7.6％的高峰，从2012年四季度开始下降，并逐渐步入小幅上涨状态，但非食品价格仍保持较快增长状态，2013年至2015年非食品价格平均涨幅为3.3％。

春华资本集团主席胡祖六表示，中国经济在2010年至2011年的主要风险是通胀，而不太担心增长大幅滑坡。通胀与房地产的潜在泡沫是2009年过度刺激政策的后遗症。因此，宏观调控的主要目标应是抑制通胀。

与此同时，央行年内的多次加息，也引发各界对政策是否超调的讨论，以及对“滞胀”的担心。吴晓灵指出，不应该把所有的通胀率上升、经济增速下降的情况都认为是“滞胀”。“滞胀”应该是通货膨胀率很高而经济增长停滞的情况，GDP增速至少下降到2％-3％才能叫做“停滞”。而依照目前的情况，“中国无论如何不会下降到这个速度”。

不过，有市场分析人士认为，除了看好中国经济增速之外，坚信中国不会出现“滞胀”的观点没有更多的理由支撑。刘煜辉分析说，目前经济形势较为复杂，通胀压力还无法判断，普遍的观点认为，下半年CPI会降下来，但从目前的各大商品价格趋势看，未来通胀压力不太乐观。

根据统计局10月14日发布的数据显示，9月CPI同比上升6.1％，其中食品价格上升13.4％，非食品价格上涨2.9％。

此外，来自海外的市场分析明确指

出，鉴于中国目前是世界众多制成品的全球生产基地，因此，持续的中国通胀意味着全球消费者都将面临物价上升的局面。

野村证券中国首席经济学家张智威

预计四季度中国CPI增幅会出现较明显的下降。预计10月会降至6％以下，12月降至5％以下。CPI增幅下降的主要原因是基数效应，而不是通胀压力真的消失。过剩劳动力消失、能源价格市场化改革以及全球流动性宽松等因素将推高中国通胀，预计未来几年通胀水平将一直在高位运行，2011年一2015年的平均通胀水平在5％上下。2011年剩下的时间里，政策仍会静观其变，等待通胀水平是否会出现比较明显的回落，以及外部冲击会否带来较大影响。未来一段时间市场走势将主要盯住政策变化，如果政策没有变化，经济实现“软着陆”，当然可以避免大的震荡出现，但不好的一面是企业盈利仍会下降，这对股市也不是好消息。

慎防“软着陆”的陷阱

经济危机以来，政府主导的投资让中国经济率先复苏，且保持了良好增长态势。但也正因如此，中国结构性问题越加失衡。政府拥有太多资源，占有利益太多，必然造成经济有活力的部分受到挤压，伤及整体经济的效率。刘煜辉分析说，有效经济受到挤压，未来经济效率下降，成本仍旧很高，通胀就不会降下来。只有政府投资减速，让出信贷等各种资源给有活力的企业、私人部门，才能缓解现状。

范剑平并不担心中国经济出现“硬着陆”，他更担心的是中国政府出于对经济增长速度的追求，错失了经济结构调整的机会。他认为目前结构调整进展缓慢。

有关统计数据显示，5月固定资产投资水平高达35％，整个投资水平达到了25％，张平认为，虽然中央政府投资的项目现在压缩很快，但是地方上的房地产项目投资冲动依然很大。他担心，政府主导经济模式下，实体经济部门的利润正不断被政府挤压、被有泡沫的资本吸走；成本推动型通胀的压力日益显现。“假以时日，条件逆转，出现税收下降，城市化达到一定水平后，土地不再那么好卖，实体经济竞争力也很差，外资也流出的时候，就会出现日本‘负债表式的衰退’”。

令人纠结的典型案例是，日本和互联网泡沫破灭之后的美国。20世纪80年代日本经济形成历史上最大的泡沫，作为一个人口只占世界总人口2％的国家，其地产价值一度占世界总产值的40％，给人的感觉似乎要把整个美国买下来。但日本经济的泡沫并没有突然破裂。在接下来的20年里，地产价格以每年7％的速度下滑，累计降幅达80％，并没有出现大规模的破产现象，这就是典型的“软着陆”。客观上，“软着陆”使日本地产价格经历了20年的滞胀，拖累了日本经济。

再看美国2008年的次贷危机与2001年互联网破灭。当时泡沫破灭，美国经济陷入衰退，但那次衰退的时间很短，实际上只有一个季度，原因在于美联储通过降息刺激地产进而刺激美国经济，阻击衰退，但代价是美国次贷危机这种更大的泡沫和更大的衰退显现。

独立经济学家谢国忠

“硬着陆”不一定是坏事，“软着陆”也不一定是好事。金融市场正在酝酿一场辩论，揣测中国的经济放缓到底会是“软着陆”还是“硬着陆”。我认为，除非面临人民币贬值的压力，接下来将会是“软着陆”，而在2011年不大可能会出现人民币汇率下行的压力。

飞船软着陆轨道设计与控制策略 篇4

关键词：开普勒定律,仿真,灵敏度分析,最优控制策略

1 问题的重述

1.1 问题背景

嫦娥三号于2103年12月2日1时30分成功发射, 12月6日抵达月球轨道。嫦娥三号在着陆准备轨道上的运行质量为2.4t, 其安装在下部的主减速发动机能够产生1500N到7500N的可调节推力, 其比冲 (即单位质量的推进剂产生的推力) 为2940m/s, 可以满足调整速度的控制要求。在四周安装有姿态调整发动机, 在给定主减速发动机的推力方向后, 能够自动通过多个发动机的脉冲组合实现各种姿态的调整控制。嫦娥三号的预定着陆点为19.51W, 44.12N, 海拔为-2641m (见附件1) 。

嫦娥三号在高速飞行的情况下, 要保证准确地在月球预定区域内实现软着陆, 关键问题是着陆轨道与控制策略的设计。其着陆轨道设计的基本要求:着陆准备轨道为近月点15km, 远月点100km的椭圆形轨道;着陆轨道为从近月点至着陆点, 其软着陆过程共分为6个阶段 (见附件2) , 要求满足每个阶段在关键点所处的状态;尽量减少软着陆过程的燃料消耗。

1.2 问题提出

根据上述的基本要求, 请你们建立数学模型解决下面的问题:

1) 确定着陆准备轨道近月点和远月点的位置, 以及嫦娥三号相应速度的大小与方向。

2) 确定嫦娥三号的着陆轨道和在6个阶段的最优控制策略。

3) 对于你们设计的着陆轨道和控制策略做相应的误差分析和敏感性分析。

2 基本假设

1) 根据附件一中第6点可知月球的平均半径、赤道半径和极区半径相差不大, 所以月球的半径用月球平均半径代替。

2) 假设嫦娥三号在近月点与远月点所构成的轨道一直到着陆点都不受阻力。

3) 假设月球的引力场均匀。

4) 忽略月球自转和其它星球引力的影响。

5) 着在着陆点和探测器运行轨迹在同一平面。

6) 假设地球表面的重力加速度为9.8kg.m/s2, 月球表面的重力加速度为1.63kg.m/s2。

3 问题一

3.1 问题的分析

求解着陆准备轨道近月点和远月点的位置, 通过分析知近月点和远月位置可以用空间坐标来表示, 于是通过直角三角形的相关性质、三角函数与反三角函数有关知识并借助计算器, 最后即可求得近月点与远月点相对着陆点的位置。

求嫦娥三号相应的速度与大小, 借鉴了参考文献[1], 并结合自身的理解, 且在基本假设中的假设2下, 利用能量守恒, 即可得嫦娥三号在近月点与远月点的势能与动能之和相等的一个表达式, 再根据开普勒第二定律可知:在近月点与远月点的速度之比为近月点与远月点到月球球心的距离的反比, 即可得第二个表达, 最后联立两个表达式即可求出嫦娥三号在近月点与远月点的速度。对于嫦娥三号的方向, 根据物理学中物体做曲线运动的基本性质, 得到速度方向是沿曲线上该点的切线方向。

3.2 能量守恒模型的建立与求解3.2.1能量守恒模型的求解

将月球的质量M为7.3477×1022kg, 万有引力常量G为6.672×10-11N.m2.kg-2, 近月点距月球表面15km, 远月点距月球表面100km, 月球的平均半径为1737.013km, 带入 (1.13) 、 (1.14) 得到近月点与远月点的速度分别如下:v1=1.704km/s, v2=1.625km/s

嫦娥三号在近月点与远月点的速度方向为:沿曲线上该点的切线方向。

3.3 结果分析

在假设1的情况下, 计算出近月点 (C) 在离着陆点 (A) 北偏东59.204°, 距离为1758.933km处。远月点 (F) 在离着陆点 (A) 南偏东24.331°, 距离为3673.118km处。解决此题所运用的知识点为:直角三角形相关性质勾股定理、欧氏距离、三角函数中的正弦定理以及反三角函数。所涉及的工具为计算器。故知识点较简单、理解容易且有较好的软件支撑, 则该问解出答案比较准确。

4 问题二

4.1 问题的分析:

求嫦娥三号的着陆轨道和在6个阶段的最优控制策略, 通过查找资料发现参考文献[2]中一种基于SQP方法的常推力月球软着陆轨道优化方法, 可以解决嫦娥三号在第一阶段 (15000m-3000m) 的优化控制。该方法是通过将常推力月球软着陆轨道离散化, 利用离散点处状态连续作为约束条件, 把常推力月球软着陆轨道优化问题归结为一个非线性规划问题, 对于此问题的求解, 其初值均为有物理意义变量初值的猜测。而仿真可以避免传统轨道优化方法对初值的影响并且其计算结果可以说明这种离散化的方法是否合理 (即可说明模型的正确性) 。对于第二阶段的控制, 主要是调整嫦娥三号的状态, 且使到达下一阶段时的初速度为0, 所以只考虑燃料燃烧对水平方向的影响, 从而得出最优控制模型。对于第三阶段和第四阶段, 虽然避障的类型不同, 但两者竖直方向所受的力都是相同的, 所以可以将两者一起考虑。最后找出该阶段的最优控制方案。由于最后一阶段嫦娥三号做自由落体运动, 不会消耗燃料, 故本文认为不消耗燃料的, 所以并未对此过程设计最优控制方案。

参考文献

[1]栾恩杰.卫星轨道近地点与远地点能量平衡式[J].国家国防科技工业局科学技术委员会, 2009.

着陆控制 篇5

62. 去除不必要的字段

你公司里的每个男男女女，都会要求从你的商机捕捉或订阅表单中，得到特定的数据。而作为首席着陆页优化官，你的工作就是要把这些减少到最低限度。这一表单最低限度的阈值，很容易通过测试和验证来决定，让你在保持访客快乐的同时，玩一把政治平衡的游戏。而且，说真的，这年头谁还需要知道访客的传真号码呢?

63. 运用方向提示把注意力引向表单

如果你的首要目标是让人完成表单，那就在视觉上把他们引向表单，这样他们就会知道应该要做什么。读一读“针对转化的设计”这帖，对方向提示的使用有深度探讨，

64. 留白

不要让你的表单挤成一堆，让它有魅力、清晰简洁，周围留有足够的空白边距。

65. 使用超大按钮

我们不是要做一个傲慢的网络银行应用，只是一锤子的买卖(也许还是要做网络银行的事)。因此，不用担心去设计很醒目的闪亮大按钮。按钮不必要灰色，也不要与普通文本字段一样高。做大按钮，不要让你的访客回老家。

66. 让表单的标签和字段文本容易阅读

使用足够大的字体，使每个人都能很容易地阅读。Web 2.0设计标准，正向着这样的方向演变，即表单字段和文本是以前常规的2-3倍大，所以，跟随潮流，让你的表单更友好，也更赏心悦目。

67. 为什么我要填写这个表单?

爱情不着陆 篇6

大班台及书柜等家具都由硬木打造，漆成油亮的咖啡色。光照下桌面折射出一道道诱人的光华，让人很容易想起细白瓷杯里咖啡暗香袭来。几盆植物绿意逼人，恰到好处地点缀在墙角，办公室有一面墙全部是玻璃造成，采光、观景效果非常好。郭英俊把此处地面加高了，摆了套休闲沙发，开放式酒柜里一层摆了几瓶芝华士，二层全是茶具，三层是咖啡豆、研磨器等品咖啡的家伙。

郭英俊常常在办公室请朋友们喝茶聊天。小陆就对这里大加赞赏，说郭总是个有品位的人，不光会赚钱，还特别懂得生活。她说她就特别希望有辆巧克力色的跑车，可以像动画片里的小动物那样快乐地出门兜风。

时钟已指向8点，听完最后一名经理的汇报，郭英俊掐灭了烟。大家都干得不错。他起身活动了一下筋骨，说：“大家辛苦了，散会。”

看看表，8：15。这个时间约朋友显然太迟，回家吗?郭英俊的妻子是个贤慧的女人，刚开始觉得娶了这样的女人是福气，时间久了就一点感觉也没有了。郭老板打心眼里佩服那位一语道破真谛的高人：妻不如妾，妾不如偷，偷不如偷不着。

去找娜娜吧?这女子可是郭老板花了不少心思弄到手的二房，年轻漂亮、活力四射。每次只要钥匙插进锁里，娜娜就像个小狮子狗那样欢跳出来，待得郭英俊进门，便一把抱住他的脖子，双腿“噌”的一下紧紧夹住他的腰，“达令、爹地”乱叫一通。但娜娜任性，真想放倒她得费不少神哄得姑奶奶高兴才行。娜娜十八般武艺样样精通，不把郭英俊榨干绝不收兵，只要从她那儿出来，郭老板无一例外不是黑着眼圈，腰酸腿软。

今晚有点累，明天得忙一天，郭英俊打消了去找娜娜的念头。

这时候，桌上的电话响了，是小陆，一家网站的财经频道主编，一个所谓郭老板“偷不着”的主儿。其实小陆已经在办公楼下转了半天，她想也许会突然遇见他，也许能找个平常一点的理由见个面，直到看 见他的副手们出来了好一阵子，他的办公室还一直亮着灯。她心里爬满了千丝万缕的甜蜜和忧伤，就打了个电话，说她来拜访一个朋友，人家正好也在这楼里办公，顺便问问郭老板干嘛呢。

郭英俊心里一喜。小陆就是比别人聪明，打个电话也总在最合适的时候。只有这样的女孩才能真正走进他的心里。他装作天真无邪地说：“没干嘛啊，等你喝茶行不行?”

小陆说：“那我可上来了。”

郭英俊说：“不上来我就派大花轿了。”

郭英俊赶紧铺上宣纸，泼墨挥毫。他要赶在小陆进门之前亮开这个架式。常人眼里，他应该俗气地推杯把盏，肿胀着眼左拥右抱。可他不那样做，而是避开纷扰，孤灯清茶，“吾养吾浩然之气”。

这样的男人难道不性感吗?他知道小陆一定喜欢。

“嘿，好书法!”小陆啧啧称赞，小陆的眼睛乌溜溜的，人间精灵啊。“多少钱一幅?以我这个收入买得起吗?”

郭英俊认识小陆已经2年了。2年前的一天，郭英俊的企划经理推门进来说，有家网站记者要求采访，郭英俊立马拒绝了。在他看来，除非公司有什么新项目、新成果需要利用媒体来推广、来扩大影响，否则他不会跟媒体打交道。

那天下班后，郭英俊上车屁股还没坐稳，就见一位眉清目秀的小姑娘笑容可掬地挡在车前，她自报家门是某网站记者，郭总太忙抽不出时间没关系，共一段车程聊聊天不知有没有这个荣幸?

人家这么诚恳，话说到这个份上，郭老板再拒绝就显得不通人情了。再说累了一天，跟个漂亮姑娘聊聊天也是件开心的事。人家小姑娘无非是问：你哪年出生的呀?你是怎么淘到第一桶金的哩?聊聊这些婴儿般单纯可爱的问题多有趣。

没想到人家不这么问，人家第一个问题就涉及到他下一步的战略，棋子落在哪?郭英俊当然笑称这是公司机密，但人家替他说了出来，并且分析了几个对手的情况以及国内外相关产业的形势。接着第二个问题，人家指出了他公司现阶段存在的弊端。他原计划去骑马锻炼身体的，半路上让司机改道，去了一家清静的茶馆。

以为是个傻姑，没想到遇上了黄蓉。

郭英俊与小陆就此结下友谊。

熟悉了，就经常在办公室招待小陆，就像今天这样。

郭英俊不止一次想，如果能跟小陆一起生活，他将迎来人生、事业的一个高峰。他真后悔为什么结婚那么早。只有小陆这样的女孩才是他真正过招的对手。他多想跟小陆一起去海边度假啊，他甚至想像自己和小陆在月光下的海滩散步，豪放地喝扎啤，他一定会乐得像个傻瓜那样狂吼：“阿里，阿里巴巴，阿里巴巴是个快乐的青年……”但小陆总是若即若离、似有还无，郭英俊毕竟有妻有妾的人，也不敢太造次。

郭英俊又想，不如把小陆挖过来，近水楼台嘛。心里这么想，嘴上当然不能这么说，他一脸苦相，大谈如何缺乏人才，如果能挖到小陆，他说“你敢要什么价，我就能给什么价”。

小陆有点犹豫，她更在意一种感觉，她甚至喜欢这暗恋的味道。距离产生美，真到一起工作，会不会伴君如伴虎?“我做事有个准则，只要让我犹豫的事情，最后都否决。”

郭英俊恨得牙根痒痒。

郭英俊在青岛海边买了块地，准备建一个别墅区。搞这一行没有媒体鼓吹不行。周末，他亲自率一帮记者，打算花点散碎银子请大家玩两天。

他以承包的形式交给小陆去办。

去青岛的飞机上，郭英俊和小陆并排坐在一起。时值金秋，郭一身纯白休闲服，越发显得气宇轩昂。

飞机冲出跑道、冲进云层，飞行平稳后，郭英俊春风得意地说：“我最喜欢起飞时一飞冲天的感觉，那是真正力与美的象征。”话音未落，飞机开始颠簸，乘务员说遇到强对流天气。郭英俊生意场上见惯世面，显得比较镇定。小陆有点慌，每次机舱门一关她就开始紧张，把自己的命交给别人掌握，怎么会有安全感?

飞机颠簸得越来越厉害，机长也出来解释情况，机上乘客大都煞白着脸，慌成一团。在剧烈晃动中，大家眼睁睁看着一名空姐一个趔趄摔倒在地，血顿时顺着她白净的额头往下滴。同行的一名男记者带着哭腔说：“大家赶紧写遗言吧，也许还来得及。”说罢哭天抹泪地写起来。

完了，死定了。郭英俊最后的心理防线在那一瞬间彻底崩溃，他太冤了，数十年辛苦打拼，似乎从来没有真正放松过享受过。

在生死一线间，郭英俊却突然超乎寻常地清晰，他一下子明白了自己需要什么样的生活。人生苦短，还有那么多天灾人祸，一定要为自己活，一定要快乐，除此之外都是奶奶个熊。

如果能活着回去，只要能活着回去，他一定离婚，再花笔钱把娜娜妥善安置了。剩下的时光除了做生意，他一定会陪着小陆到处旅行，他要找汽车商定做一辆巧克力色的跑车，像动画片里的小动物那样快乐生活。

看一眼小陆，他心爱的女人犹自抱着肩膀青着脸筛糠呢。郭英俊再也顾不上那么多，他一把抱住小陆，亲她的脸、亲她的头发，狂喊：“小陆，嫁给我吧，我们结婚!”

飞机慢慢平稳下来，最后总算安全着陆。

从青岛回来后，大家又回到各自的生活轨道上。

最倒霉的人是小陆。她是个稳重的姑娘，从来就没落下过什么话柄。什么叫红颜薄命?她知道用不了多久，她跟郭英俊的桃色事件会出现若干版本，肆意流传。

除非郭英俊真的离婚娶她。郭英俊正在考虑离婚的事情。娜娜就曾为这事跟他闹翻了天，虽然小陆不同于 娜娜，但离婚多难?就算家里黄脸婆同意，娜娜要知道他离婚娶的人却是小陆，真说不定会怎么样。每次跟娜娜亲热，非他妈的发誓一千次绝没碰过黄脸婆，绝没跟刘秘书眉来眼去过……直把人急得像热锅上的蚂蚁才能把她扳倒。她要知道他娶小陆，一气之下还不把他剪了。

郭英俊给小陆打电话，说有事情要谈，恍然间这城里全是熟人，哪里都不安全，“要不还是到我办公室来。”

还是在那面玻璃墙边，还是为佳人殷勤地煮咖啡，但觉得小陆远了。

“正好，我也有事找你。”小陆说。

郭英俊有点意外，“你先说。”

小陆却坚持一定要他先说。郭英俊打开抽屉，取出一个红色锦盒，不用说了肯定是一枚钻戒。小陆笑了笑，接过来看了看，又还给了他。

“为什么不收下?给我一点时间，相信我会处理好的。”郭英俊乞求，他的眼睛里闪出一层泪光，他都被自己感动了，飞机上死里逃生的那一幕再次浮现。

“我要走了，去另外一个城市，这次是来辞行的。”小陆微笑着说。

小陆从郭英俊办公室出来，头有点木，一阵夜风袭来，她分明感到阵阵寒意。

郭英俊破天荒第一次提早回家，他要离婚。一进家门，看见妻子正在给80多岁的老母亲喂饭，母亲偏瘫，长年卧床，床前的澡盆里，泡着母亲的内衣裤，妻子大约刚给母亲擦完澡，家里有高档洗衣机，但妻子坚持内衣一定手洗。他从妻子手里接过碗，皮蛋瘦肉粥软软烂烂，香味扑鼻。妻子麻利洗好衣服，喜滋滋问他：“吃玉米饼还是南瓜饼?”

郭英俊寻思，这“离婚”二字如何开口。妻子是个老实人，有点闷葫芦脾气，万一想不开呢?叫儿子还在寄宿学校，儿子跟妈妈一条心，家破人不能亡，妻离子不能散啊。

郭英俊不得不把离婚的话咽了下去。

他疲惫地躺在沙发里，一双脚搭在茶几上。咧着嘴搓身上的汗泥，从耳根到脖子再到胸口，搓出一条条黑泥，手指随便一弹。“一人见性，两人见情”，他终于明白多年夫妻，两人已如同一个人，他可以很放松地在妻子面前暴露他本性的一切，比如剔牙，在家他从不用牙签，还是直接用手灵活得多，再把手指放在鼻子上闻闻……

在娜娜面前能这样吗?她会大呼小叫像看外星人，她一定天天想办法试图改变他的陋习，她不知道男人最讨厌为谁改变。娶了小陆呢?两人会有更多语言，琴棋书画，多么好一个过招的对手，只怕她太聪明，他还敢在外养小吗?

这个时候，郭英俊的手机响了，娜娜像个挨揍的小狗正呕吐呢，半天才喘过来说：“爹地呀，你再不来我可要死了。可能怀孕了。”

郭英俊的额头，一层细汗沁了出来。继续人流不是办法，就算“扶正”也还轮不到她。他开车出门，半路遇上大堵车。车灯、霓虹灯晃得他有些头晕目眩。他想，还是做生意来得痛快，当然也还是生意重要，他要是没有生意他也就完了。小陆真是聪明的女孩，及早抽身多么明智，什么时候能离婚连他自己都没谱。

着陆控制 篇7

随着嫦娥三号的成功发射, 社会各界对嫦娥三号的各种参数都在进一步的探索了解。嫦娥三号在近月点和远月点的速度根据数学模型得出的数学公式进行计算。需要确定嫦娥三号的着陆轨道和在6个阶段的最优控制策略。我们采用计算每个过程的推力来求得六个阶段的最优控制策略。对于我们设计的着陆轨道和控制策略做相应的误差分析和敏感性分析, 对设计的着陆轨道和控制策略做相应的误差分析和敏感性分析, 误差分析可以从运动模型选择误差, 计算误差、初始速度误差、初始高度误差、催进剂比冲误差、发动机推力误差、算法本身存在的误差等方面来进行计算分析。通过灵敏度分析得到各个因素对结果影响的优先次序。

2基于物理过程分析的位置及速度求解

2.1首先近月点和远月点的位置在题目中是已知的, 实际空间中月球的坐标建立与题目中所给的经纬度不一定是一个坐标系下的位置, 所以我们采用计算三维坐标的方法求得所求位置的经纬度。其中嫦娥三号在软着陆的过程中燃料会有所损耗, 其推力也会有所下降, 因为整个降落过程大致是十几分钟, 时间的短暂可以将燃料的消耗忽略, 以简化整个计算过程。嫦娥三号造椭圆轨道初速度的平方, 等于万有引力常数与月球质量及半焦弦的积, 除以月球与嫦娥三号中心连线距离的平方。

式中u为椭圆轨道的初速度, G为万有引力常数, M为月球的质量, d为椭圆半焦弦, r为月球与嫦娥三号中心在拱点连线 (即月球与嫦娥三号近月点和远月点) 的距离。

2.2椭圆轨道拱点速度数学公式的推导。嫦娥三号的质量为m, 行星椭圆轨道周期为T, 轨道半长轴为a, 轨道半短轴为b, 面积速度为mu, 角速度为ω, r为轨道半径。u为轨道速度。

根据上述所列公式得到椭圆轨道初速度的数学表达式。

3基于模拟退火算法的轨道分析求解

3.1基于模拟退火算法的位置筛选

3.1.1所给图片是一个三维图片, 将其转化为网格状的高度图和坡度图, 通过所得三维图像进行数据分析, 实现对月面地形的障碍识别和安全着陆区域的选择。3.1.2模拟退火算法是先对图像进行预处理, 平均坡面构建, 采用算法进行对每一个图片单元进行筛选。平均坡度计算, 根据平均坡面计算该区域的平均坡度。障碍高度的计算, 根据平均坡面估算该区域内每个单元格的障碍高度。3.1.3安全着陆区域的选取, 采用从预着陆区域中系统随机选择一个单元格, 计算每个单元格中的坡度方差和高度方差, 然后根据模拟退火算法进行筛选单元格, 直至找到适合降落的位置。

3.2基于物理学分析的各个阶段推力求解

由于需要计算各个阶段的推力的大小, 利用公式

求出嫦娥三号在各个高度的能量。

求解出E3。根据功和能的关系式

得到

根据公式就可以计算出各个推力Fj的大小。即可得到六个阶段的主控力的大小及变化。

4敏感性分析

4.1误差分析, 更加详细的的模型中需要加入速度夹角η、燃料的消耗率γ等因素来衡量主发动机推力的变化过程。同时燃料的消耗τ也必须是最小的, 燃料消耗最少, 就是最后探测器降落的时候重量最大。题目中发动机的推力问题也是随时间和燃料的消耗在变化的, 优化模型可以加进去燃料消耗对推力的影响的系数, 求得的加速度回更加接近实际情况。

4.2敏感性分析主要是为了衡量不确定因素对现有事物的影响程程程度度度。。首首首先先先要要要选选选定定定不不不确确确定定定因因因素素, , 才才能能确确定出其偏离的基本情况。衡量一一个个系系统统的的灵灵敏敏性性, , 引引入入了了敏敏感感系系数的概念, 敏感系数是指标变化的百分率与不确定因素变化的百分率比。计算公式是:

题中所求的是高度最大值与最小值之差为指标, 水平位移的变化为不确定因素的变化。

参考文献

[1]张洪华.嫦娥三号自主避障软着陆控制技术[J].中国科学, 2014, 44 (6) .

[2]徐江荣.大学物理教程[M].北京:科学出版社, 2010.

[3]但琦.数学建模与数学实验 (第二版) [M].北京:高等教育出版社, 2008.

着陆控制 篇8

关键词：能量守恒,蚁群算法,燃耗优控制导,定步长穷举图像分块,图像块标准差

1模型假设

1) 月球表面附近没有大气, 着陆器的动力学模型中没有大气阻力项。

2) 软着陆过程一般在几百秒的范围内, 所以诸如月球引力非球项、日月引力摄动等因素均忽略不计, 该过程可以在二体模型下描述。

3) 主减速发动机的推力在主减速阶段大小恒定为7500N。

2模型的建立与求解

2.1针对着陆准备轨道近远月点的位置及速度问题模型的建立与求解

2.1.1模型的建立与求解

近月点速度

其中, r为近月点距月心的距离, M为月球的质量, m为着陆器的质量, G为万有引力常数。

2.2针对嫦娥三号着陆轨道及6个阶段最优控制问题模型的建立与求解

2.2.1主减速阶段的着陆轨道及最优控制策略的求解

(1) 模型建立

这一过程可以在二体模型下描述。其中为σ月球质心, x轴方向为月心指向着陆器的初始位置, y轴方向为初始位置着陆器速度方向。

在上式中r为着陆器与月心距离, v为着陆器径向速度, θ为着陆器极角, ω为着陆器极角角速度, μ为月球引力常数, F着陆器制动发动机推力, m为着陆器质量, ψ为制动发动机推力方向角, 其定义为F与当地水平方向夹角, Isp为制动发动机比冲。

其中rp, ra分别为近月点和远月点的半径。

终端条件为到达高度为3km的位置, 即:rf=R+3km;v=57m/s

其中R为月球半径。优化变量为制动发动机推力方向角ψ (t) 。优化的性能指标为在满足初始条件和终端条件的前提下, 使着陆过程中燃料消耗最少, 即:

(2) 模型求解

求解DACA算法应用过程的具体步骤如下:

1) 设置初始参数, 包括蚂蚁数num_ant, 循环次数num_clc, 挥发系数ρ, 调节系数, 所有路径信息素量初值τ0, 蚂蚁初始位置。初始化数据如下:rp=1752.013km, ra=1837.013km, R=1737.013km, m0=2400kg, F=7500N, Isp=2940m/s

用函数逼近法进行参数化的相关参数设置为:前面已经说明将轨迹离散化为9段, 那么待优化参数共11个, 即10个推力方向角和1个终端时刻tf。在用蚁群算法进行优化过程中需要确定这11个优化参数的搜索范围。对于10个方向角, 由经验可知, 推力方向角的变化范围为:0°<ψi<90°, i=1, 2, …, 10

对于终端时刻tf, 根据齐奥尔科夫斯基公式和软着陆初始条件, 可由下式估计:tf=1-exp ( (Vf-V0) /Isp) (Ispm0/F)

式中Vf和V0分别表示着陆器的终端速度和初始速度, 经计算确定搜索范围为:500<tf<700

十进制蚁群算法中的相关参数设置如下:

num_ant=1000, num_clc=50, K=5, Q=0.5, ρ=0.2, τ0=5

2) 根据转移概率公式计算每只蚂蚁的转移概率, 然后依据赌轮原则为每只蚂蚁选择下一个路经城市。重复上述操作直至所有蚂蚁均完成一次循环。

3) 将每只蚂蚁的路径解码为优化参数值, 计算目标函数值, 找出最好的前10只蚂蚁的路径。然后, 计算依据信息素更新规则更新相关路径上的信息素。

4) 判断是否满足终止条件, 不满足则重复前三步, 否则结束计算输出结果。

根据算法最终求得终端时刻tf的最终优化值.为:573.13s。并且, 嫦娥三号距离月心的距离随时间的递增呈现递减趋势 (从1772000米降到1752000米) , 其下降速度也在不断下降。

(3) 结果分析

1) 分析蚁群算法优化后的值, 可以发现呈现递增趋势, 符合现实, 说明模型求解的正确性。

2) 探测器距月心的距离随时间的变化其下降的速度逐渐递减, 这是因为速度在不断减小, 所以距离变化的速度也在不断的减小, 符合实际。反映该模型结果的合理性。

3模型优缺点

3.1优点

1) 我们的模型具有坚实可靠的数学和物理基础, 很多物理理论能够简明的解出所需求得的物理量, 能够快速满足人们的需求。

2) 模型充分考虑了能耗问题, 找出了能耗最优的方法。

3.2缺点

1) 我们的模型因为追求高效, 所以忽略了一些次要因素, 模型建立的较为理想化。

2) 我们在考虑问题时将一些次要的阶段简要考虑, 没有详细分析次要阶段。

参考文献

[1]段佳佳, 徐世杰, 朱建丰.基于蚁群算法的月球软着陆轨迹优化[J].宇航学报, 2008, 29 (2) :476-480.

[2]新华网.嫦娥三号落月在即解密如何实现月球软着陆[OL].http://www.js.xinhuanet.com/2013-12/12/c_118520433.htm, 2014-9-15.

仪表着陆系统浅谈 篇9

仪表着陆系统是一种引导飞机进近着陆的设备, 它由地面电台向空中的飞机提供沿跑道横向平面 (航向道) 和垂直平面 (下滑道) 着陆的信息。当飞机到达目的地机场上空, 就需借助地面航向台和下滑台发射的波束引导着陆。ILS提供的引导信号, 驾驶员根据仪表的指示操纵飞机或使用自动驾驶仪“跟踪”仪表的指示, 使飞机沿着跑道中心线的垂直距离和规定的下滑角, 从450m的高空引导到跑道入口水平面的一定高度上, 再由驾驶员看着跑道操纵飞机目视着陆。因此, ILS只能引导飞机到达看见跑道的最低允许高度——决断高度 (DH:Decision Height) 上。那何为DH呢, 它是指驾驶员对飞机着陆或复飞作出判断的最低高度。在决断高度上, 驾驶员必须看到跑道才能着陆, 否则应放弃着陆进行复飞。

仪表着陆系统包括三个分系统:提供航向引导的航向信标、提供垂直引导的下滑信标和提供距离引导的指点信标。每一个分系统又由地面发射设备和机载设备组成。地面设施包括1个甚高频航向台, 1个超高频下滑台和1组 (2个或3个) 甚高频指点标台;在机载ILS系统中, 一般有3个接收机:1个甚高频航向接收机, 1个超高频下滑接收机和1个甚高频指点接收机。

航向信标天线产生的辐射场, 在通过跑道中心延长线的垂直平面内, 形成航向面或叫航向道, 用来提供飞机偏离航向道的航向引导信号。机载接收机收到信号经航向接收机处理后, 输出飞机相对于航向道的偏离信号, 经电子飞行仪表系统符号发生器加到驾驶舱仪表板上的电子水平姿态指示器的航向指针。若飞机在航向道上, 即对准跑道中心线, 偏离指示为零;如果飞机在航向道的左边或右边, 航向指针就向右或左指, 给驾驶员提供“飞右”或“飞左”的指令。下滑信标台天线产生的辐射场形成下滑面, 下滑面和跑道水平平面的夹角, 根据机场的净空条件, 可在2°~4°之间选择。下滑信标用来产生飞机偏离下滑面的垂直引导信号, 机载下滑接收机收到信号处理后, 输出相对于下滑面的偏离信号, 加到仪表着陆系统上的下滑指示器。如飞机在下滑面上, 下滑指针在中心零位;若飞机在下滑面的上面或下面, 指针向下或向上指, 给驾驶员“飞下”或“飞上”的指令。航向面和下滑面的交线定义为下滑道, 飞机沿着这条交线着陆, 就对准了跑道中心线和规定的下滑角, 在离跑道入口300m处着地。指点信标台装在顺着着陆方向的跑道中心延长线的规定距离上, 分别叫内、中、外指点信标。每个指点信标台发射垂直向上的倒锥形波束。当飞机飞越指点信标台上空的有效范围时, 机载接收机才能收到信号。由于各指点信标台发射信号的调制频率和识别码不同, 机载接收机就分别使驾驶舱仪表板上不同颜色的识别灯亮, 同时驾驶员也可以通过耳机听到不同频率的音调和识别码来判断飞机在哪个信标台的上空, 即知道飞机离跑道入口的距离。

然而, 随着空中交通量的剧增以及交通状况的日益复杂, ILS在某些方面暴露出本身的缺点和局限性。局限性来自它只能提供单一而又固定的下滑道。随着飞机种类的增多, 飞机性能的提高和更先进技术的出现, ILS的进近方式也显得适应不了发展, 由于ILS进近航线规定在跑道中心延长线所在的平面内, 下滑角又很小, 这会引起大型飞机接近城市和居民区飞行时产生低空噪声污染进近;而对于具有短距起降和垂直起降的飞机来说, 由于固定的下滑角很小, 不能发挥其优越性。ILS在单一下滑道的前提下, 显得缺乏足够的灵活性, 所以它从根本上限制了诸如曲线进近、分段进近和大下滑角进近等各种灵活进近方式的使用。局限性还来源于它所采用的频率。ILS的航向台和下滑台分别工作在VHF和UHF频段, 天线尺寸较大, 信号波束也宽, 其工作在很大程度上受到机场及其附近建筑物所产生的多径干扰的影响。航向台对其较为敏感, 信号波束容易受到干扰而产生扭曲。另外, ILS的航向台和下滑台成对提供约40个有用频道。在某些空中比较繁忙的机场, 频道拥挤的问题已变得日益显著。同时, 随着各地调频无线电台的增加和升级, 处于其低频段的ILS航向台的工作频率会受到调频台信号的干扰。

微波着陆系统是基于克服ILS存在的问题提出的, 主要提高了工作频率 (5031MHz~5090.7MHz) , 采用时间基准扫描波束和时分多址传输方式, 从而提高了精度, 减少了天线的尺寸, 减少了地面建筑物反射信号的影响, 可选频道多达200个, 引导范围大 (方位±60°, 仰角0°~20°) 。随着科学技术的日益发展, 仪表着陆系统将会日臻完善, 许多大型飞机上已安装了全球卫星引导的着陆系统, 它已经越来越先进, 也越来越完善, 为飞机着陆提供更加安全可靠的技术保障。

摘要：仪表着陆系统作为一种精密仪表进近系统, 已被广泛用于国际、国内各机场的着陆引导系统中, 它能在气象条件恶劣以及低能见度条件下为飞行员提供引导信息。本文介绍了仪表着陆系统的作用和工作原理, 并对仪表着陆系统的优越性和相关问题进行了分析和探讨, 让我们能更加深刻地了解仪表着陆系统。

关键词：仪表着陆系统,航向道,下滑道,局限性

参考文献

[1]陆芝平, 郑德华.全向信标和仪表着陆系统[M].国际工业出版社, 1990.

[2]蔡成仁.航空无线电[M].北京:科学出版社, 1992.

对飞机着陆跳跃的探析 篇10

着陆过程中拉平和接地是着陆过程的中心环节。拉平、接地动作没有做好, 往往会发生着陆跳跃。下面分析着跳跃的原因。

1 着陆跳跃的原因

正常的着陆接地, 飞机升力 (Y) 略小于或等于飞机重力 (G) , 运动轨迹与跑道道面相切。对于前三点飞机, 主轮轻盈接地, 飞机对地面的冲击力不大, 地面对飞机的反作用力 (N) 不大, 且绝大部分能量被两主起落架减震装置 (机轮和减震器) 吸收。接地瞬间, 两主轮接地, 由于重心位于主轮之前, 地面对主轮的反作用力和摩擦力对飞机重心形成下俯力矩, 导致迎角减小, 升力减小, 即Y+NG飞机就会跳离地面, 发生着陆跳跃。

首先分析重三点接地形成的原因

拉平过程中, 当速度减小率一定时, 如果拉杆量不够或拉杆动作慢;或者拉杆动作一定, 下滑速度过大;离心力大于向心力, 下降率过大, 飞机下滑线还未完全改平就触地了, 发生重三点接地。

收油门晚, 拉平高度低 (0.5m以下) , 平飘时升力基本等于重力。重力一定时, 每一个表速对应一个迎角, 速度大时, 迎角小, 速度大到一定程度, 迎角小于某一角度, 飞机呈小姿势、甚至三点接地。加上大速度着陆时, 飞行员发现飞机飘过“T”字布后, 都不敢随飞机的下沉相应带杆, 有的飞行员为防止接地点前移较多、怕冲出跑道, 为抢“T”字布, 则错误地推杆, 摁着机头使飞机小姿势三点接地, 甚至前轮先触地。

前轮触地, 弹起, 迎角增大, 以致飞机下沉速度减为零时其升力与主轮弹力N之和仍大于重力 (Y+N>G) , 飞机就会跳离地面, 发生着陆跳跃。

以上是飞机重三点接地, 下面分析重两点接地形成原因:

飞机完成两点接地姿势的高度太高, 以重两点接地。

拉开始太早有可能使飞机在离地高度较高时, 出现较大的着陆姿态, 收油门过快, 过早;拉杆动作粗, 飞机速度在拉平过程中消失太快, 随着速度的消失, 使得升力小于重力较多, 飞机产生较大的下降率, 为防止擦尾又不能继续带杆, 此时如果修正推力不当, 极有可能导致飞机重两点接地。

前三点飞机, 两主轮先接地, 两主轮上的反作用力 (N) 和摩擦力对重心形成下俯力矩。接地越重, 形成下俯力矩越大。如果飞行员在接地的瞬间没有带住杆或向前顶了杆, 迫使前轮有力地撞击地面而弹起, 迎角增大, 使得升力和支持力之和大于重力 (Y+N>G) , 飞机就会跳离地面, 发生着陆跳跃。

主轮接地时, 飞行员向后拉杆, 以致迎角增大, 飞机跳离地面。

2 着陆跳跃的类型

2.1 大速度跳跃

大速度跳跃指大于正常接地速度所产生的跳跃。

特点:1) 因为速度较大, 同样的迎角增量下, 附加升力△Y较大, 飞机跳得高度高;2) 跳起高度如与小速度跳起高度一样, 迎角自然小, 阻力也较小, 势必速度消失较慢, 下沉也慢, 飞机在空中停留时间长;3) 飞机稳定性比较好, 对杆、舵的反应比较灵敏。

2.2 小速度跳跃

小速度跳跃是指小于或等于正常接地速度所产生的跳跃。

特点:1) 因速度较小, 在同样的迎角增量下, △Y较小, 飞机跳起高度较低;2) 如跳起高度与大速度相同, 迎角增量必然增多, 仰角较大;因跳起时迎角较大, 阻力也大, 速度消失较快, 下沉快, 飞机在空中停留时间短;3) 如果跳起时的迎角较大, 有可能超过失速迎角, 此时如果飞行员带点舵, 飞机会向带舵一边倾斜, 形成“翼尖下坠”;4) 飞机的稳定性和操纵性较差, 对杆、舵操纵的反应迟缓。

2.3 连续增幅跳跃

飞机第一次跳起后, 飞行员盲目地迎杆, 拉杆又不及时, 以致升力小于重力很多, 飞机急剧下沉。待飞行员发现再匆忙拉杆, 已来不及控制下沉速度, 飞机以小姿势甚至带俯角重重接地。

前轮撞地后猛烈弹起, 由于飞机沿横轴转动的转动惯量较大, 速度小, 动压小, 操纵力矩小, 飞行员拉杆增加迎角, 有一定程度的滞后性[1]。前轮弹起迎角增大, 再加上拉杆迎角增加的滞后性, 使飞机再次离地时的迎角更大, 升力加支持力的合力大于飞机重力。这样, 第二次跳起的高度就会比第一次还高。如此反复, 便形成增幅跳跃。

3 着陆跳跃的预防和处置

3.1 着陆跳跃的预防

1) 充分了解机场、跑道特点, 如跑道宽窄等。预先选好备降场, 天气情况不具备着陆的情况下, 要在备降场着陆;

2) 飞行员在执行任务前, 要做好飞行前的预先准备。保证充足的睡眠, 保持旺盛的精力。飞行前的24小时之内, 绝对不能饮酒;

3) 四转弯后下滑着陆, 如果高度, 速度, 下降率和发动机推力等参数, 偏差较大时, 高度在50m以上, 应果断复飞 (推重比较大的飞机, 复飞高度可相应降低) ;

4) 控制好下滑线和下滑速度;

5) 不要过早收光油门。控制好拉开始高度、拉杆量, 防止拉平高、拉平低;

6) 着陆的过程中看好地面, 及时拉杆, 控制飞机缓慢下沉。根据飞机的重量、下降率、气流变化等各种外界因素来控制拉平的时机和快慢。平尾安装位置较低的飞机, 接近地面, 地面效应增强, 平尾的下洗角减小, 平尾对飞机形成下俯力矩, 注意带住杆, 要避免推杆动作, 防止“重接地”;

7) 着陆速度偏大时, 不要用姿势修正目测。随着飞机下沉, 不断柔和地带杆, 即便飞机过了“T字布”, 也要拉够接地姿势, 确保接地速度不大于规定, 操纵飞机以正常两点姿势轻轻接地。对于歼七、歼八飞机, 拉够接地姿势, 比强行放下前轮, 使用刹车, 滑跑距离要短地多;

8) 飞机主轮接地 (主减震支柱压下) , 注意带住杆。

3.2 着陆跳跃的处置

飞机发生跳跃, 首先应看好地面。视线不要离开地面, 判断飞机上跃的趋势、离地高度和下沉快慢, 再进行处置。

大速度跳跃, 上飘和缓, 应稳住杆, 不要盲目地推杆或拉杆, 飞机继续上飘, 高度超过一米时, 应向前迎杆, 但绝不能推杆。当飞机上升减慢或不再上升时开始拉杆。

小速度大迎角跳跃, 一般不应向前迎杆, 应稳杆。向前顶杆或迎杆, 可能会发生增幅跳跃。小速度大迎角跳跃, 由于速度减小快, 下沉比较快, 舵面效用差, 当飞机上升减慢不再上升时就开始拉杆, 拉杆动作应快一些, 拉杆行程也大一些, 比大速度着陆跳跃拉杆的时机更早一些。

对于大飞机, 俯仰转动惯量大, 动压小, 操纵力矩小, 飞机反应滞后更明显。如发生着陆跳跃, 应在飞机上升减慢就开始拉杆, 拉杆提前量更大一些, 必要时一杆拉到底。

如果飞机姿势正确, 杆, 舵, 不能左右乱动。飞机出现坡度, 杆舵协调一致迅速改平坡度, 防止发生翼尖擦地的严重飞行事故。

对着陆可能出现的各种偏差, 应“心中有数”, 尽可能做到“意外事件”在“预料之中”。

摘要：本文主要论述了飞机着陆跳跃产生的原因, 预防措施及处置方法。

关键词：飞机,着陆,跳跃

参考文献

[1]长弓.着陆跳跃的问题剖析.航空杂志.1999 (5) .

尾巴导航,安全着陆 篇11

在《侏罗纪公园》中，谁也逃脱不了灵巧而残忍的伶盗龙。现实中，这种令人畏惧的两腿恐龙跑起来很可能跟屏幕上的一样快，追捕猎物时从一块巨石跳到另一块巨石，上下摇动着尾巴保持着直立姿势。

一项新研究利用蜥蜴和自动汽车的高速录像，证明了摇动的尾巴对于灵巧的空中移动来说可能是极为重要的。

研究表明，带有尾翼的汽车可能会为跨越不平地面的机器人提供一种新的配件装置。“该研究为研制下一代移动机器人提供了颇有价值的认识，”加州帕洛阿尔托市斯坦福大学的机械工程师马克·库特科斯基说。而库特科斯基没有参与这项研究。

尾巴通常是个难解之谜。许多动物拥有尾巴，但是有关尾巴的功能，科学家却了解得很少，特别是对于那些灭绝物种的尾巴，了解得就更少了，恐龙的尾巴也不例外。研究人员推测，一些物种的尾巴用于搏斗，而其他物种的尾巴则用于保持平衡。“运用理论性较强的方法，结合动物实验法，是唯一可以搞清恐龙尾巴功能的方法，”英国曼彻斯特大学的动物学家威廉·赛勒斯说。赛勒斯也没有参与这项研究。

加州大学伯克利分校的科学家们将这两种办法结合起来。当红头鬣蜥奔跑着跨越障碍物的时候，生物力学家罗伯特·富尔及同事为它们录了像。鬣蜥的大小相当于小老鼠，它们跨越的障碍物表面从光滑的纸面到布满沙粒的砂纸面有所不同。当鬣蜥起跳时，光滑的表面有时会使它失去立足点，可能会使它的头部超越脚部。然而，研究小组不久前在《自然》雜志在线版上报道说：起跳越危险，鬣蜥的尾巴翘得就越高。

研究人员对该发现进行了更加深入的研究。他们将一辆鬣蜥大小的自动车沿着一条坡道推下去：当汽车没有尾巴或有尾巴但不动时，汽车的头部朝下俯冲下去；但是加上一条由陀螺仪控制的尾巴之后，陀螺仪可以感觉到汽车的下降，这样可以使汽车的前部翘起，从而能够使汽车的轮胎着陆。

“通过观察蜥蜴尾巴的运动而作出的这种解释非常令人信服。”纽约石溪大学比较解剖学家苏珊·拉森说，“我们早就认为拥有尾巴有助于跳跃，这项研究恰恰告诉了我们尾巴所提供的实际帮助有多么大。”

伯克利分校的研究人员通过鬣蜥和汽车的研究数据开发了一个数学模型，该模型可以预测尾巴对机动性的影响。他们把从化石中获得的伶盗龙尺寸数据输入模型中，经计算得出，这种恐龙尾巴的功能可能比鬣蜥的尾巴更加出色，更加容易施展空中技巧。

“这项精彩的研究清晰地展示了尾翼是如何防止或减少身体转动的。”盐湖城犹他大学的比较生物力学家大卫·卡里尔说。然而，他指出：“大尾巴可能有不利之处，因为当个别动物需要快速转弯逃跑或袭击猎物时，大尾巴可能会降低它们的行动速度。跟蜥蜴和恐龙相比，空中飞行的哺乳动物（如蝙蝠）和许多鸟类尾巴较小，而大尾巴的局限性可以解释其中的原因——这些飞行动物需要不断地转身。”

伯克利分校的研究人员认为，主动控制的尾巴对于实施搜救的机器人来说是一件有用的附加装置，因为它们不得不在特别粗糙的表面上移动。

目前，移动机器人的移动速度不够快，还不能利用尾巴所提供的功能，但是最终机器人可以利用上尾巴的功能。

实现“软着陆”创造好环境 篇12

在过去的2个月中,我国经济出现了极大的复杂性与不确定性,有关可能陷入通缩或者二次探底的言论喧嚣尘上。较为中性的观点则强调两难,即一方面要防通胀,一方面又要防经济下滑。具体表现为外部面临欧洲主权危机引起全球通缩的可能,内部面临房地产调控、整顿地方融资平台,使得拉动中国经济增长三驾马车中最重要的投资,面临极大的下滑可能。

5月份我国规模以上工业增加值同比增长16.5%,比4月份回落1.3个百分点。1~5月,城镇固定资产投资同比增长25.9%,比1~4月回落了0.2个百分点,其中地方项目投资下滑较大。对地方融资平台进行清理是促使投资增速下滑的主要原因。

从信贷投放方面来看,当月新增贷款6394亿元,较4月减少1346亿元,显示实体经济的贷款需求也有所减弱。此外,广义货币供应量M2和狭义货币供应量M1也均继续回落,分别降至21%和29.9%,两者喇叭口进一步缩窄至8.9个百分点,也表明实体经济的活力亦有所减弱。

经济增速放缓的同时,通胀压力在加大。5月份CPI同比上涨3.1%,首次超过了3%的年内预定目标,再度引发人们对于通胀的担忧敏感神经。由于翘尾因素的正效应影响,CPI同比增幅在近几个月进入到上升通道中,此次突破3%就在预期之中。

虽然5月份CPI首超3%,但全年来看通胀超出预期的可能性并不大。食品价格仍是未来决定通胀水平的主要因素,翘尾因素在六七月达到年内峰值,这可能推动CPI同比在未来几个月触及年内高点,随后则有望回落。全年CPI保持在3%~4%的水平仍有可能。

尽管如此,在国内出台严厉的地产新政,在国外欧洲主权债务危机愈演愈烈之时,5月份我国经济依然交出了一份不错的答卷。随着经济格局的转变,未来我国宏观调控政策或进入一段盘整观望时期。

除了投资回落外,拉动经济增长的另外两驾马车仍然力道强劲。5月出口增幅出现大幅反弹,达到48.5%,较上月增加了18%,外需的恢复可能超出市场预期。外贸出口超出市场普遍预期的情况下,以消费为代表的内需增长稳健,5月份消费品零售总额同比增长18.7%,比4月份加快了0.2个百分点,对于经济的平稳增长形成支撑。5月份房地产开发投资增速并未受到新政影响而减慢,1~5月,房地产开发投资增幅达38.2%,超出市场预期,但是其是否具有可持续性则有待观察。

综上所述,目前我国经济处于增长、转型与通胀的拐点之间,最现实的做法是令经济增长实现“软着陆”,即通过抑制通胀,降低货币推动增长的能力,防止经济泡沫化,也就是说,高增长不应该放在政策目标的首位,而应该是降低增长目标,如此才能抑制通胀,实现经济增长方式的转型。否则,以政策刺激、信贷投放的方式继续推动高增长,必然引发通胀,并抑制经济转型力量而鼓励投机性活动。