王鋒, 祁圣君, 張喆

(中國(guó)飛行試驗(yàn)研究院 飛機(jī)所, 陜西 西安 710089)

幾種典型飛行品質(zhì)對(duì)無(wú)人機(jī)的適用性研究

王鋒, 祁圣君, 張喆

(中國(guó)飛行試驗(yàn)研究院 飛機(jī)所, 陜西 西安 710089)

針對(duì)當(dāng)前無(wú)人機(jī)飛行品質(zhì)研究現(xiàn)狀,結(jié)合無(wú)人機(jī)特點(diǎn),對(duì)靜穩(wěn)定性、模態(tài)特性和時(shí)間延遲等飛行品質(zhì)基本內(nèi)容,以及CAP準(zhǔn)則、Neal-Smith準(zhǔn)則、帶寬準(zhǔn)則和Gibson準(zhǔn)則等典型評(píng)估準(zhǔn)則對(duì)無(wú)人機(jī)的適用性進(jìn)行了分析研究,提出了使用建議,對(duì)無(wú)人機(jī)飛行品質(zhì)的研究具有一定的借鑒作用。

無(wú)人機(jī); 飛行品質(zhì); 評(píng)估準(zhǔn)則; 適用性

0 引言

無(wú)人機(jī)飛行品質(zhì)的研究一直滯后于無(wú)人機(jī)的發(fā)展,究其原因主要有兩方面:首先是無(wú)人機(jī)發(fā)展較為迅猛,而無(wú)人機(jī)的飛行品質(zhì)研究工作沒(méi)有得到并行開(kāi)展;其次，無(wú)人機(jī)因其自身特點(diǎn)使得無(wú)人機(jī)飛行品質(zhì)研究較為困難,主要體現(xiàn)在無(wú)人機(jī)執(zhí)行任務(wù)時(shí)是一個(gè)閉環(huán)的、高度集成的飛行控制系統(tǒng),飛行品質(zhì)評(píng)價(jià)的行為主體不同于飛機(jī)等方面[1]。

目前國(guó)際上對(duì)無(wú)人機(jī)飛行品質(zhì)的研究均是借鑒有人駕駛飛行器飛行品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),本文基于無(wú)人機(jī)的特點(diǎn),針對(duì)飛機(jī)飛行品質(zhì)對(duì)無(wú)人機(jī)的適用性進(jìn)行了分析和研究。

1 飛機(jī)飛行品質(zhì)的發(fā)展

飛機(jī)的飛行品質(zhì)研究始于1903年,美國(guó)飛機(jī)飛行品質(zhì)的發(fā)展歷程即為最典型的代表。很多文章對(duì)美國(guó)飛機(jī)飛行品質(zhì)的發(fā)展進(jìn)行了詳細(xì)闡述,這里不再贅述。飛機(jī)飛行品質(zhì)的發(fā)展歷程具有以下幾個(gè)特點(diǎn):

(1)突出人作為飛行品質(zhì)評(píng)價(jià)的主體。飛行品質(zhì)最初期的指標(biāo)只有一條:“飛機(jī)的結(jié)構(gòu)要足夠簡(jiǎn)單,并且能夠使駕駛員在合理的時(shí)間內(nèi)能熟練的使用?！背浞值乜隙巳俗鳛轱w行品質(zhì)的主體地位,隨著飛行品質(zhì)的發(fā)展,這種主體地位越來(lái)越強(qiáng)。

(2)在飛行品質(zhì)發(fā)展過(guò)程中采取典型的模態(tài)特性對(duì)飛機(jī)進(jìn)行評(píng)價(jià)。從1969年修訂的飛行品質(zhì)MIL-F-8785B開(kāi)始,采用了長(zhǎng)短周期、荷蘭滾、螺旋、滾轉(zhuǎn)等模態(tài)特性對(duì)飛機(jī)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性進(jìn)行了量化描述,進(jìn)一步明確了飛行品質(zhì)的具體內(nèi)容[2]。

(3)重視飛機(jī)的高階特性。從MIL-STD-1797開(kāi)始,針對(duì)電傳飛機(jī)的出現(xiàn),飛行品質(zhì)中考慮了飛機(jī)的高階特性。

當(dāng)然飛行品質(zhì)的發(fā)展還有很多特點(diǎn),本文僅從與無(wú)人機(jī)相關(guān)的角度將飛機(jī)飛行品質(zhì)發(fā)展中的幾個(gè)特點(diǎn)進(jìn)行闡述,期望對(duì)無(wú)人機(jī)的飛行品質(zhì)研究起到借鑒作用。

2 飛機(jī)飛行品質(zhì)基本內(nèi)容對(duì)無(wú)人機(jī)的適用性

2.1 靜穩(wěn)定性

飛機(jī)飛行品質(zhì)對(duì)靜穩(wěn)定性要求的主要目的是阻止空速和迎角發(fā)散,是為了避免飛行員在“忙碌”的情況下,沒(méi)有對(duì)飛機(jī)進(jìn)行有效補(bǔ)償而導(dǎo)致飛機(jī)處于一個(gè)不安全的飛行狀態(tài),或者可能發(fā)生失控、不能安全返航等情況[3-4]。因此這個(gè)要求主要是確保飛行員在控制回路中,但不對(duì)飛機(jī)進(jìn)行補(bǔ)償時(shí),飛機(jī)仍具有一定程度的靜穩(wěn)定性。雖然自動(dòng)控制模式下的無(wú)人機(jī)沒(méi)有駕駛員操縱導(dǎo)致的發(fā)散情況,并且也無(wú)法觀察空速發(fā)散狀態(tài),但是刪除閉環(huán)靜穩(wěn)定性的要求,會(huì)導(dǎo)致無(wú)人機(jī)在飛行包線內(nèi)的某些狀態(tài)產(chǎn)生不穩(wěn)定的現(xiàn)象,因此有必要要求飛機(jī)在擾動(dòng)下不會(huì)產(chǎn)生迎角或空速發(fā)散。對(duì)遙控駕駛模式來(lái)說(shuō),由于操縱時(shí)間延遲的原因,對(duì)地面飛行員補(bǔ)償能力的要求將大大提高,因此對(duì)靜穩(wěn)定性的要求依然有必要。

2.2 慢速動(dòng)態(tài)響應(yīng)模態(tài)

(1)長(zhǎng)周期特性

在飛機(jī)飛行品質(zhì)中長(zhǎng)周期有三個(gè)等級(jí),其中等級(jí)1要求飛機(jī)的阻尼比大于0.04,等級(jí)2和3分別允許0阻尼和輕微的不穩(wěn)定模態(tài)存在[3-5]。無(wú)論是電傳飛機(jī)還是無(wú)人機(jī),控制律均可有效地消除長(zhǎng)周期模態(tài)。對(duì)于無(wú)人機(jī)在完成某些任務(wù)時(shí)可能需要飛機(jī)具有速度和高度保持等模態(tài),這要求長(zhǎng)周期模態(tài)需具有大阻尼特性;因此長(zhǎng)周期方面的內(nèi)容建議在無(wú)人機(jī)中保留,但具體指標(biāo)需根據(jù)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)以及執(zhí)行的任務(wù)綜合考慮。

(2)螺旋模態(tài)

在飛機(jī)飛行品質(zhì)規(guī)范中,允許螺旋模態(tài)不穩(wěn)定,并且根據(jù)飛機(jī)受到不大于20°的滾轉(zhuǎn)擾動(dòng)后,該模態(tài)發(fā)散的倍幅時(shí)間給出了等級(jí)1～3的相關(guān)要求[3-5]。自主控制的無(wú)人機(jī)缺少了駕駛員的參與,螺旋模態(tài)可能導(dǎo)致發(fā)散甚至墜毀,自主控制下不允許無(wú)人機(jī)螺旋發(fā)散,因此對(duì)螺旋模態(tài)的要求很有必要;同時(shí),遙控模式下螺旋發(fā)散大大增加了飛行員補(bǔ)償?shù)哪芰?。受限于無(wú)人機(jī)系統(tǒng)較大的時(shí)間延遲等因素,操縱飛機(jī)時(shí)對(duì)飛行員有很高的要求,極易發(fā)生事故,因此對(duì)螺旋模態(tài)嚴(yán)格要求對(duì)無(wú)人機(jī)來(lái)說(shuō)很有必要。

2.3 快速動(dòng)態(tài)響應(yīng)模態(tài)

飛機(jī)的短周期、荷蘭滾和滾轉(zhuǎn)模態(tài)品質(zhì)規(guī)范是為了保證飛機(jī)的快速響應(yīng),同時(shí)避免駕駛員誘發(fā)振蕩,提供良好的抗擾動(dòng)特性以及保證飛機(jī)響應(yīng)不會(huì)影響到飛行員駕駛飛機(jī)時(shí)的判斷和操縱[3-5]。這些飛行品質(zhì)的模態(tài)特性均是基于駕駛員補(bǔ)償下的任務(wù)性能和飛行器穩(wěn)定性與操縱性之間的相互關(guān)系而進(jìn)行評(píng)價(jià)的;因此無(wú)人機(jī)缺少了飛行員的參與,將降低品質(zhì)和操縱方面的要求,而對(duì)于依賴駕駛員補(bǔ)償才能執(zhí)行或完成的任務(wù)的要求,在飛行器設(shè)計(jì)階段會(huì)變得更加嚴(yán)格一些。

無(wú)人機(jī)的響應(yīng)特性與飛機(jī)相比更加繁多,在遙控操縱模式下,無(wú)人機(jī)的響應(yīng)與飛機(jī)比較近似。但根據(jù)無(wú)人機(jī)種類的不同,響應(yīng)可能不再代表飛機(jī)的機(jī)動(dòng)性等指標(biāo),這些響應(yīng)特性仍然與飛行員操縱飛機(jī)完成任務(wù)的能力息息相關(guān);因此該項(xiàng)考核對(duì)遙控駕駛飛機(jī)來(lái)說(shuō)仍然有必要,但類似于評(píng)價(jià)的邊界指標(biāo)需重新審定。在自主模態(tài)下,類似于姿態(tài)保持這樣的響應(yīng)完全不同于飛機(jī)。雖然內(nèi)回路作為增穩(wěn)控制回路的本質(zhì)沒(méi)有變,但飛行品質(zhì)考核的是飛機(jī)整體的響應(yīng),因此類似于短周期、荷蘭滾和滾轉(zhuǎn)等模態(tài)在自主模式控制下的考核雖然不應(yīng)取消,但考核指標(biāo)可以弱化。

2.4 時(shí)間延遲

飛機(jī)的時(shí)間延遲分為有效時(shí)間延遲和等效時(shí)間延遲。這兩種時(shí)間延遲概念對(duì)無(wú)人機(jī)均存在一定程度的不適用性[5]。

飛機(jī)的等效時(shí)間延遲是基于對(duì)高階系統(tǒng)的低階等效實(shí)現(xiàn)的。主要適用于飛機(jī)的短周期響應(yīng),飛行品質(zhì)等級(jí)要求為1級(jí)0.10 s,2級(jí)0.20 s,3級(jí)0.25 s。首先是等效過(guò)程發(fā)生了改變,無(wú)人機(jī)的各種響應(yīng)或者模態(tài)等效所選取的頻率范圍將發(fā)生很大改變,完全由傳感器或者飛行控制系統(tǒng)的特性決定;同時(shí)還必須注意到無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的組成較為復(fù)雜,高階系統(tǒng)包含的信息量更為龐大,要想實(shí)現(xiàn)對(duì)這種高階系統(tǒng)的降階處理較為困難;其次是無(wú)人機(jī)的時(shí)間延遲構(gòu)成問(wèn)題,無(wú)人機(jī)時(shí)間延遲的一個(gè)主要組成部分是數(shù)據(jù)鏈路延遲,數(shù)據(jù)鏈路的時(shí)延量級(jí)最小約為0.1 s(視距內(nèi)傳輸),采用等效時(shí)間延遲對(duì)無(wú)人機(jī)的延遲進(jìn)行等效,極易發(fā)生失配現(xiàn)象。

而飛機(jī)飛行品質(zhì)中另外一種時(shí)間延遲是有效時(shí)間延遲,這種時(shí)間延遲主要考核短周期在階躍輸入下的俯仰角速度響應(yīng),即對(duì)機(jī)動(dòng)性的考慮。而對(duì)于無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的時(shí)間延遲,有效時(shí)間延遲所作的假設(shè)基本可以忽略不計(jì)(飛行員的感覺(jué)并不明顯,主要是因?yàn)閺亩婷娴斤w機(jī)響應(yīng)的延遲較數(shù)據(jù)鏈路的延遲較小)。因此建議無(wú)人機(jī)的時(shí)間延遲可以綜合等效時(shí)間延遲和有效時(shí)間延遲的概念,僅考慮系統(tǒng)指令到飛機(jī)響應(yīng)的時(shí)間差,忽略對(duì)機(jī)動(dòng)性能的考慮,時(shí)間延遲指標(biāo)將嚴(yán)格區(qū)別于飛機(jī);同時(shí)針對(duì)遙控模式和自主模式分別考慮,甚至將指令控制這些新的控制模式考慮在內(nèi)[6]。

除了以上幾種典型模態(tài)的飛行品質(zhì)要求,還應(yīng)該注意起降階段操縱特性、地面站人機(jī)工效特性等。

3 飛機(jī)飛行品質(zhì)評(píng)估準(zhǔn)則對(duì)無(wú)人機(jī)的適用性

目前,飛行品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于評(píng)估準(zhǔn)則的有CAP準(zhǔn)則、Neal-Smith準(zhǔn)則、帶寬準(zhǔn)則以及時(shí)域內(nèi)的回落準(zhǔn)則等。這些準(zhǔn)則在飛機(jī)飛行品質(zhì)中得到了廣泛的應(yīng)用,但對(duì)無(wú)人機(jī)飛行品質(zhì)的適用性還有待進(jìn)一步的研究[7]。

(1)CAP準(zhǔn)則

最初的飛行品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)短周期的要求主要包括自然頻率和阻尼比,并沒(méi)有將短周期傳遞函數(shù)中的分子(1/Tθ2)考慮在內(nèi),而1/Tθ2主要影響了飛機(jī)的機(jī)動(dòng)性,因此引入了CAP準(zhǔn)則。CAP準(zhǔn)則也稱操縱期望參數(shù),定義為飛機(jī)初始的俯仰角加速度與穩(wěn)態(tài)過(guò)載之間的比值(CAP)。這一比值將人對(duì)俯仰角加速度和飛機(jī)過(guò)載變化的感受關(guān)聯(lián)起來(lái)[3],表示為[8]:

人體對(duì)俯仰加速度十分敏感,并且會(huì)首先把飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)變化反饋給飛行員。飛機(jī)預(yù)期的俯仰變化會(huì)產(chǎn)生迎角α,并隨著飛行軌跡的變化導(dǎo)致過(guò)載的變化。飛行員感受到飛機(jī)過(guò)載的變化,并以此控制飛機(jī)飛行軌跡。要通過(guò)人把這一過(guò)程閉環(huán)起來(lái),就要求俯仰姿態(tài)加速度和飛機(jī)過(guò)載之間的動(dòng)態(tài)響應(yīng)關(guān)系必須在人的感受能力之內(nèi)。

飛機(jī)品質(zhì)規(guī)范中的CAP評(píng)價(jià)指標(biāo)反映了飛行員對(duì)飛行運(yùn)動(dòng)的人為感知能力,以及對(duì)飛機(jī)短周期模態(tài)的反應(yīng)和控制能力。無(wú)人機(jī)行為主體發(fā)生了很大變化[3]:對(duì)于遙控模式,地面站的飛行員感受不到過(guò)載,無(wú)法感受過(guò)載變化進(jìn)而有效控制飛機(jī);對(duì)自主控制的無(wú)人機(jī)來(lái)說(shuō),行為主體變?yōu)閭鞲衅骱涂刂葡到y(tǒng),必須考慮傳感器和控制系統(tǒng)的特性,因此CAP推薦的指標(biāo)不再適用。

(2)Neal-Smith準(zhǔn)則

該準(zhǔn)則也稱閉環(huán)準(zhǔn)則,主要是以閉環(huán)共振峰值和帶寬處駕駛員的相位角(對(duì)應(yīng)于駕駛員補(bǔ)償)作為評(píng)定參數(shù),評(píng)定飛機(jī)的飛行品質(zhì)。Neal-Smith準(zhǔn)則模型如圖1所示[5]。

圖1 Neal-Smith準(zhǔn)則模型Fig.1 Model of Neal-Smith criterion

確定飛行員模型時(shí),首先確定帶寬值(帶寬ωbw定義為閉環(huán)頻率特性相位為-90°處的頻率值)最小為3.5 rad/s,幅值特性下降-3 dB;然后通過(guò)閉環(huán)頻率特性要求采用尋優(yōu)算法求得Kp,Tp1和Tp2,確定駕駛員模型;最后通過(guò)得到的駕駛員模型,計(jì)算人機(jī)系統(tǒng)閉環(huán)頻率特性得到閉環(huán)共振峰值的最大值和飛行員補(bǔ)償相位角,根據(jù)圖2對(duì)飛行品質(zhì)進(jìn)行評(píng)定。

圖2 Neal-Smith準(zhǔn)則評(píng)估圖Fig.2 Evaluation diagram for Neal-Smith criterion

對(duì)遙控模式下的無(wú)人機(jī),假設(shè)該準(zhǔn)則適用,則因?yàn)闊o(wú)人機(jī)時(shí)間延遲等因素對(duì)飛行員補(bǔ)償?shù)哪芰σ筇貏e高,并且遙控駕駛模式下的時(shí)間延遲補(bǔ)償將變相地綜合到飛行員模型上。這和Neal-Smith準(zhǔn)則依靠飛行員負(fù)荷程度評(píng)估飛行品質(zhì)準(zhǔn)則的思路相悖。自主控制的無(wú)人機(jī)行為主體已不存在,因此該準(zhǔn)則對(duì)自主模態(tài)也不適用。

(3)帶寬準(zhǔn)則[3,5,7]

帶寬準(zhǔn)則主要是由規(guī)定的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)帶寬和時(shí)間延遲τp的相互關(guān)系確定飛行品質(zhì)的等級(jí)。ωbw為飛機(jī)俯仰姿態(tài)對(duì)駕駛員操縱力或位移輸入的反應(yīng)至少具有45°的相位裕度和6 dB增益裕度的最高頻率,其帶寬可通過(guò)圖3求得。

相位帶寬頻率ωbwφ是在相位圖線上比-180°橫線高45°的相位所對(duì)應(yīng)的頻率;增益帶寬頻率ωbwG是在增益圖線上該頻率對(duì)應(yīng)的增益比180°截止頻率ω180°對(duì)應(yīng)的增益少6 dB。最終的帶寬頻率ωbw為ωbwG和ωbwφ中的較小者。如果ωbw=ωbwG,則該系統(tǒng)為增益裕度限制系統(tǒng);ωbw=ωbwφ,則系統(tǒng)為相位裕度限制系統(tǒng)。時(shí)間延遲為:

τp=-(φ2ω180°+180°)/(57.3×2ω180°)

式中,ω180°為對(duì)應(yīng)于-180°相角的頻率;φ2ω180為兩倍于ω180°的頻率對(duì)應(yīng)的相角。利用τp和ωbw的關(guān)系便可確定系統(tǒng)的飛行品質(zhì)等級(jí),如圖4所示。

圖3 帶寬定義示意圖Fig.3 Definition of bandwidth

圖4 帶寬準(zhǔn)則要求Fig.4 Requirements for bandwidth criterion

帶寬準(zhǔn)則是Neal-Smith判據(jù)準(zhǔn)則的一個(gè)演化。帶寬準(zhǔn)則并沒(méi)有指定最小的閉環(huán)俯仰姿態(tài)跟蹤帶寬,所以其允許的帶寬頻率變化使該準(zhǔn)則使用更廣,適用于不同大小的飛機(jī);對(duì)敏捷的戰(zhàn)斗機(jī)具有較高的帶寬要求,而對(duì)等重的貨機(jī)會(huì)具有較小的帶寬要求。如圖5所示,帶寬準(zhǔn)則也反映了絕大多數(shù)的飛行品質(zhì)指標(biāo),這些指標(biāo)通常按具有低階系統(tǒng)特性的經(jīng)典飛機(jī)描述,如CAP準(zhǔn)則。從θ/δe等傳遞函數(shù)可以看出,閉環(huán)誤差的調(diào)節(jié)品質(zhì)依賴于駕駛員放大短周期根ωsp,而使得該根不進(jìn)入右半平面(不穩(wěn)定)[7]。

圖5 縱向根軌跡圖Fig.5 Longitudinal root locus control diagram

從圖5可以看出,ωbw只取決于ωsp,ζsp,1/Tθ2和τe,因此帶寬準(zhǔn)則從一定程度上反映了這些飛行品質(zhì)指標(biāo)。

總體來(lái)說(shuō),帶寬準(zhǔn)則對(duì)無(wú)人機(jī)有較強(qiáng)的適用性。首先帶寬準(zhǔn)則主要應(yīng)用于高階系統(tǒng),并綜合了飛機(jī)飛行品質(zhì)中的幾個(gè)飛行品質(zhì)判據(jù)準(zhǔn)則,能預(yù)測(cè)PIO或控制系統(tǒng)引起的無(wú)人機(jī)的極限環(huán)振蕩,對(duì)作為復(fù)雜電傳系統(tǒng)的無(wú)人機(jī)較為實(shí)用;其次帶寬判據(jù)準(zhǔn)則獨(dú)立于飛機(jī)的響應(yīng)類型,對(duì)飛機(jī)的響應(yīng)類型并不關(guān)注,因此適用于響應(yīng)類型多變的無(wú)人機(jī);同時(shí)可以看到,該準(zhǔn)則主要從穩(wěn)定性角度出發(fā),還適用于短周期模態(tài)以外的模態(tài),對(duì)無(wú)人機(jī)可能帶來(lái)的新模態(tài)提供了技術(shù)支持。

(4)Gibson時(shí)域準(zhǔn)則

Gibson的時(shí)域準(zhǔn)則是利用回落值作為對(duì)時(shí)域可接受的俯仰(姿態(tài))響應(yīng)進(jìn)行量化,主要考核對(duì)階躍輸入下時(shí)間響應(yīng)特性。該時(shí)域準(zhǔn)則等級(jí)目前還沒(méi)有確定,但能給短周期時(shí)間響應(yīng)提供一定程度的指導(dǎo)[7]。雖然對(duì)于經(jīng)典的短周期響應(yīng),該準(zhǔn)則能給出指導(dǎo),但是對(duì)于類似于無(wú)人機(jī)這樣包含飛機(jī)控制系統(tǒng)的高階系統(tǒng),卻不能給出其中的關(guān)聯(lián)性;另外,該準(zhǔn)則的邊界和衡量尺度與人能夠補(bǔ)償控制系統(tǒng)缺陷的能力密切相關(guān)。因此總體來(lái)說(shuō),該準(zhǔn)則對(duì)無(wú)人機(jī)并不適用。

綜上所述,現(xiàn)有的飛行品質(zhì)準(zhǔn)則中只有帶寬準(zhǔn)則對(duì)無(wú)人機(jī)較為適用,然而考慮到無(wú)人機(jī)的行為主體發(fā)生了變化,帶寬判據(jù)準(zhǔn)則中的飛行員模型和準(zhǔn)則邊界均不再適用于無(wú)人機(jī)。傳感器替代了飛行員,帶寬準(zhǔn)則應(yīng)用于無(wú)人機(jī)的重點(diǎn)是如何使得傳感器與無(wú)人機(jī)系統(tǒng)綜合統(tǒng)一。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著無(wú)人機(jī)的發(fā)展,開(kāi)展對(duì)無(wú)人機(jī)飛行品質(zhì)的研究愈加重要,由于受限于無(wú)人機(jī)種類多樣且發(fā)展迅猛,因此對(duì)無(wú)人機(jī)飛行品質(zhì)的研究一直沒(méi)有突破性進(jìn)展。本文以飛機(jī)的飛行品質(zhì)為基礎(chǔ),根據(jù)無(wú)人機(jī)的特點(diǎn)對(duì)幾種典型飛行品質(zhì)內(nèi)容和評(píng)估準(zhǔn)則進(jìn)行了研究和探討;從研究飛機(jī)飛行品質(zhì)對(duì)無(wú)人機(jī)的適用性出發(fā),探索無(wú)人機(jī)飛行品質(zhì)基本內(nèi)容和評(píng)估準(zhǔn)則的研究思路,對(duì)無(wú)人機(jī)飛行品質(zhì)的研究具有一定的借鑒作用。

[1] 陶于金,王建培.無(wú)人機(jī)飛行品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)研究[J].飛行力學(xué),2010,28(1):13-15.

[2] Cotting M C.An initial study to categorize unmanned aerial vehicles for flying qualities evaluation[C]//47th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit.2009:1-12.

[3] Chalk C R,Neal T P,Harris T M,et al.軍用規(guī)范-有人駕駛飛機(jī)的飛行品質(zhì)(MIL-F-8785B(ASG))的背景資料和使用指南[M].北京:國(guó)外航空編輯部,1997.

[4] 空軍第八研究所,航空工業(yè)六三○所.GJB 185.2-86 有人駕駛飛機(jī)飛行品質(zhì)[S].北京:國(guó)防科學(xué)技術(shù)委員會(huì),1986.

[5] 中航工業(yè)總公司.GJB 2874-97 電傳操縱系統(tǒng)飛機(jī)飛行品質(zhì)[S].北京:國(guó)防科學(xué)技術(shù)委員會(huì),1997.

[6] 趙永杰,葉耀祖,王鋒,等.遙控駕駛時(shí)間延遲測(cè)量和評(píng)價(jià)[J].飛行試驗(yàn),2012,28(1):37-41.

[7] Cotting M C.Applicability of human flying qualities requirements for UAV,finding a way forward[C]//27th AIAA Atmospheic Flight Mechanics Conference and Exhibit.2009:1-18.

[8] DiFranco D A.High-order-control system dynamics and longitudinal handing qualities [J].Journal of Aircraft,1970,7(5):457-464.

ResearchonapplicabilityoftypicalflyingqualitiestoUAV

WANG Feng, QI Sheng-jun, ZHANG Zhe

(Aircraft Flight Test Technology Institute, CFTE, Xi’an 710089, China)

In allusion to the present study of UAV flying qualities and considering the characteristics of UAV, this paper analyzes and studies the applicability of basic flying qualities such as static stability, mode characteristics and time-delay, and typical evaluation criteria such as CAP, Neal-Smith, Bandwidth and Gibson to UAV. Furthermore, some effective suggestions presented in this paper could provide a reference for the future study of UAV flying qualities.

UAV; flying qualities; evaluation criterion; applicability

V279; V212

A

1002-0853(2013)05-0389-05

2013-01-06;

2013-05-09; < class="emphasis_bold">網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間

時(shí)間:2013-08-21 18:47

王鋒(1983-)，男，陜西臨潼人，工程師，主要從事飛行控制與飛行品質(zhì)研究；祁圣君(1982-)，男，黑龍江哈爾濱人，工程師，主要從事飛行控制與飛行品質(zhì)研究。

(編輯：李怡)