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飞行器制导控制综合教学实验平台设计与实践

材料写作网    时间: 2023-02-25 17:10:37     阅读:

王 伟,陈柏霖,陈 栋,王正平,赵良玉

(1.北京理工大学宇航学院,北京 100081;
2.陆军炮兵防空兵学院高过载弹药制导控制与信息感知实验室,合肥 230031)

飞行器制导控制综合教学实验是我校本着新时代高效育人,重在培养高素质综合性拔尖创新人才[1-3]等目标,而面向宇航学院的本科生及研究生开设的一门实验课程。对应飞行器设计、探测制导与控制、航天工程等多门专业课,为专业课提供理论与实验教学的帮助。为了使实验课与理论课进程同步、保证学生的学习效果,该实验课年均课程实验环节90 学时,年均可接纳课程实验教学人数300 人次。飞行器制导控制综合实验教学平台积极培养航空航天类专业学生实验和实践环节的能力,将国内外重大项目管理方法用于实验课程训练[4]。以自制无人飞行器制导控制嵌入式一体化实验仪为教学案例,实验仪器的建成为学生的设计能力、创新能力的提高创造了条件。采用'六模块×七环节“即'前沿、样机、轨迹、制导、性能、控制“×'功能原理、任务设计、硬件设计、软件设计、系统联调、仿真验证、总结分析“的实验教学模式[5-6],强化学生对实验工作的认知,全面提高学生的实验能力、创新能力[7-8]。

同时该项目将高水平的实验成果和学生创新实践需求高度融合,形成的成果又能进一步推动实践教学工作,并且具有一定的技术基础,能够较好地将科研成果转化为实验教学[9-10]。

1.1 实验课程涉及的相关知识点

结合飞行器制导控制综合平台的教学用途,学生通过该仿真实验可以了解及掌握的知识点有:①航空航天类典型无人飞行器的地位及其国内外最新研究进展;
②高动态旋转飞行器、无人飞行器的系统设计方法、飞行原理、基本构成、各部分性能;
③高动态旋转飞行器、无人飞行器的制导控制系统的设计原理和分析设计方法[10-11];
④飞行器载多种敏感传感器和模块(如卫星、无线传输、陀螺和加速度计、舵机)等的功能与应用[12];
⑤高动态旋转飞行器、无人飞行器制导控制计算机的功能分解与硬件设计;
⑥高动态旋转飞行器、无人飞行器制导控制系统的软件设计与流程设计;
⑦高动态旋转飞行器、无人飞行器系统的功能测试和半实物仿真试验;
⑧高动态旋转飞行器、无人飞行器飞行轨迹的个性化设计和提升优化;
⑨高动态旋转飞行器、无人飞行器飞行性能和精度的分析和评估;
⑩高动态旋转飞行器、无人飞行器与其他无人...

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