低空风切变下自动改出控制策略及其仿真研究

本文主要探讨了低空风切变对飞机起飞和降落过程中安全性的影响，特别是以微下击暴流为焦点的风切变情况。作者桂远洋、高振兴和曾丽君来自南京航空航天大学民航学院和金城学院，他们针对这一问题，首先构建了一个商用飞机的动力学模型，这个模型能够精确模拟飞机在复杂风场中的动态行为。动力学模型考虑了飞机的空气动力特性、惯性以及与风切变相互作用的关键因素，确保了模拟结果的准确性。 他们进一步设计了一种基于最优二次型调节器的自动控制策略，这种控制方法旨在优化飞机在风切变环境下的着陆过程，通过最小化飞行误差和风险来提高着陆的稳定性和安全性。最优线性二次调节器是一种有效的控制理论工具，它能够在不确定性和干扰条件下提供稳定的性能。 接下来，研究人员进行了深入的飞行仿真验证，将所设计的控制策略与实际风切变环境中的飞行数据进行了比较，以确认模型的有效性和控制律的合理性。结果显示，该控制策略能够在预测风切变影响下，有效地引导飞机进行安全的着陆操作。 此外，文章还着重研究了在遭遇风切变时的改出策略，即当飞机意识到风切变威胁时如何快速调整姿态和速度以恢复正常的飞行路径。通过对不同改出控制策略的仿真分析，作者提出了具体的建议，这些策略有助于飞行员在遇到低空风切变时作出明智的决策，从而降低事故风险。 本文的关键词包括“风切变”、“最优控制”、“改出策略”和“飞行仿真”，这些词汇准确地概括了研究的核心内容。这篇论文不仅提供了飞机在低空风切变环境中自动着陆控制的技术方法，也为飞行安全管理和风切变预警提供了有价值的研究成果。通过本文的研究，可以显著提升航空器在恶劣天气条件下的飞行安全性。