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本文主要针对无人战斗机的作战特点,利用现代控制及人工智能理论等方法,研究无人战斗机空-空机炮模态下的综合火力/飞行控制(IFFC)系统建模与仿真问题。为此,本文展开了一系列细致而深入的工作。 1.对被控对象无人作战飞机(UCAV)做了相应的介绍;回顾了航空火力控制系统的发展历程;分析了综合“火/飞”系统的作战效能和应用价值并阐述了国内外最新研究现状,进一步指出智能控制方法在航空火力控制中的应用。 2.根据IFFC系统中火控环节的特点提出系统要求及基本假设,在此基础上推导了空—空机炮模态下基于机体坐标系的火控解算模型。 3.总结了超机动飞行的作战特点和技术特征;建立了适用于火控解算的坐标系,在此基础上给出了飞机六自由度非线性数学模型;为了更好的使系统满足大机动作战的需要,对飞机运动模型作了相应的改进。 4.深入讨论了基于非线性动态逆的超机动飞行控制方法。首先按照时标分离的原则将飞控系统各状态按响应快慢划分为不同的回路,接着设计了快变量角速率状态回路、慢变量姿态角状态回路和非常慢变量状态回路的控制律,在此基础上设计出基于非线性动态逆的超机动飞行控制器,并针对赫布斯特机动进行了仿真。 5.分析了火/飞耦合器在整个系统中的重要地位和功能,采用一种增益在线自适应调整的模糊控制方法设计了火/飞耦合器。 6.建立了综合火力/飞行控制系统的总体结构,并对整个系统进行了数字仿真。 仿真结果表明,本文建立的综合火力/飞行控制系统模型能够在空-空模态下较好的实现对机动目标的跟踪和拦截。