直升机着舰引导下滑横摇指示系统研究

论文摘要

直升机着舰引导下滑横摇指示系统是船载直升机在夜间或白天低能见度情况下安全顺利返航着舰的重要装备,随着船载直升机的用途不断扩展,如何确保直升机安全返航着舰的技术保障要求在不断提高,因此下滑横摇指示系统的改进提高在日益受到重视。本文以法国研制的直升机着舰引导下滑横摇指示系统为研究对象,对系统功能、系统组成和下滑指示器和横摇指示器的结构形式进行了重点介绍,特别对该系统存在的两大技术缺陷,即舰船运动引起下滑引导光束混杂,影响直升机驾驶员视觉问题,以及舰船横摇信息指示模糊使直升机驾驶员无法准确把握着舰时机问题进行了深入的分析研究。在此基础上,对下滑指示器结构形式进行了改进设计,采用直筒式下滑指示器和位置补偿机构相结合的结构方案,有效地解决了下滑指示器存在的引导光束混杂问题;对横摇指示器采用垂直基准灯杆和固定灯杆组合的结构形式,运用船舶运动预报技术有效地解决了船舶横摇信息指示模糊问题。在下滑指示器和横摇指示器控制上采用以运动控制卡为核心部件的模块化控制技术和LED阵列控制技术,与PC机构成了主从式控制结构。最后,为验证方案设计的合理性和可行性,用ADAMS软件对横摇指示器的垂直基准灯杆和下滑指示器的位置补偿机构进行运动仿真;以运动控制卡为核心单元建立运动控制系统原理样机,对运动控制系统进行实验验证。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 研究目的
• 1.4 论文研究内容及工作安排
• 第2章 下滑横摇指示系统分析
• 2.1 引言
• 2.2 系统功能
• 2.3 系统组成
• 2.3.1 信号装置
• 2.3.2 控制系统
• 2.3.3 下滑指示器
• 2.3.4 横摇指示器
• 2.4 系统存在的技术缺陷
• 2.4.1 下滑引导光束混杂问题
• 2.4.2 横摇信息指示模糊问题
• 2.4.3 系统控制智能化问题
• 2.5 本章小结
• 第3章 下滑指示器与横摇指示器改进方案
• 3.1 引言
• 3.2 下滑指示器结构方案
• 3.2.1 下滑指示器结构
• 3.2.2 位置补偿机构
• 3.2.3 运动及控制变量分析
• 3.3 横摇指示器结构方案
• 3.3.1 横摇指示器结构
• 3.3.2 LED阵列控制
• 3.4 着舰时机预报
• 3.4.1 船舶横摇运动预报
• 3.4.2 着舰时机选择
• 3.4.3 着舰时机预报流程
• 3.5 本章小结
• 第4章 控制系统方案设计
• 4.1 引言
• 4.2 运动控制卡简介
• 4.2.1 运动控制卡概述
• 4.2.2 控制卡的运动控制功能
• 4.3 基于控制卡的典型控制系统
• 4.3.1 步进电机控制系统
• 4.3.2 数字式交流伺服控制系统
• 4.4 运动控制系统设计
• 4.4.1 运动控制系统方案
• 4.4.2 软件模块设计
• 4.4.3 软件流程
• 4.5 LED阵列控制方案设计
• 4.6 本章小结
• 第5章 控制系统原理样机实验
• 5.1 引言
• 5.2 运动姿态仿真
• 5.2.1 位置补偿机构运动姿态仿真
• 5.2.2 垂直基准灯杆运动姿态仿真
• 5.3 控制系统原理样机
• 5.3.1 原理样机组成
• 5.3.2 运动控制系统的开发
• 5.4 运动控制实验
• 5.4.1 控制界面设计
• 5.4.2 控制实验
• 5.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢