滑翔伞最小平展面积 A = 2Gρ / (Fv^2) = 2(W + h + p)gρ / (Fv^2) ,滑翔伞四自由度稳态模型的运动方程,其中包含三个移动自由度 x,y,z 和一个转动自由度:x=V\cos{\gamma\cos{\epsilon}} y=V\cos{\gamma\sin{\epsilon}} z=V\sin{\gamma} \xi=\frac{g}{V}\tan{\sigma} 分析无风状态下操纵滑翔伞从高空竖直落下、从高空滑翔降落到距竖直点L米处的运动过程和操纵策略,并通过matlab的模拟展示滑翔伞的运动过程
时间: 2023-07-01 22:06:29 浏览: 1523
首先,我们需要了解一些基本参数和符号的含义:
- A:滑翔伞的最小平展面积
- G:重力加速度
- ρ:空气密度
- Fv:滑翔伞的垂直阻力系数
- W:滑翔伞本身重量
- h:滑翔伞所携带的物品重量
- p:飞行员重量
- x、y、z:三个移动自由度
- V:滑翔伞的速度
- γ:滑翔伞的飞行俯仰角
- ε:滑翔伞的飞行偏航角
- ξ:滑翔伞的偏转角
- σ:滑翔伞的俯仰角
在无风状态下,假设我们从高空竖直落下,初始状态为:
- x = 0
- y = 0
- z = H(高度)
- V = 0
我们的目标是让滑翔伞从高空滑翔降落到距竖直点L米处。因此,需要设计一个操纵策略,使得滑翔伞在下降过程中能够控制飞行方向和速度。
首先,我们可以通过控制滑翔伞的偏转角ξ来控制飞行方向。当ξ=0时,滑翔伞的飞行方向与水平面垂直;当ξ>0时,滑翔伞向右偏转;当ξ<0时,滑翔伞向左偏转。因此,我们可以通过控制ξ来控制滑翔伞的飞行方向,从而将它引导到目标点。
其次,我们可以通过控制滑翔伞的俯仰角σ来控制飞行速度。当σ>0时,滑翔伞向前倾斜,速度变快;当σ<0时,滑翔伞向后倾斜,速度变慢。因此,我们可以通过控制σ来控制滑翔伞的飞行速度,从而使它在降落过程中保持适当的速度。
最后,我们需要考虑滑翔伞的竖直运动。当滑翔伞下降时,它的竖直速度会不断增加,直到达到一个最大值,然后再逐渐减小。因此,我们需要在滑翔伞达到最大竖直速度时及时调整俯仰角,使它保持在一个合适的范围内。
在matlab中,我们可以编写一个程序来模拟滑翔伞的运动过程,并通过图形展示其运动轨迹和状态变化。具体实现细节可以参考以下代码示例:
阅读全文