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摘要
针对低成本无人机便捷用于打击地面固定目标的使用需求，研究了基于无人机速度矢量控制策略，通过精确跟踪预设攻击航线，实现无人机对地俯冲攻击的功能。建立了气流坐标系下风切变参数风场影响的十二状态六自由度无人机非线性动力学模型，设计了航线跟踪环路和姿态稳定环路控制器。为了克服风场干扰，通过采用自适应跟踪长度计算、具有积分项的L1制导律，以及总能量（Totel Energy Control System,TECS）方法分别实现无人机对航线横侧向、纵向的跟踪控制，利用姿态增稳和基于侧向加速反馈的转弯协调实现无人机内环的稳定控制，使无人机能够沿着规划的攻击航线向下俯冲至目标点。通过1000次的蒙特卡罗打靶仿真和给定风干扰环境下的系统仿真，其结果表明，所设计的低成本无人机飞行控制器有效地克服了侧风干扰和系统偏差，跟随航线飞行控制精度较高，最大落点均方差为2.5 m。通过无人机的航线跟踪和对地打击精度试验，其结果表明，无人机最大落点侧向偏差约6.8 m，通过上述方法使低成本无人机快速完成“机-弹”转换，实现了对地静止目标的打击效果。
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