浅谈对飞行器转弯飞行导航控制的研究

彭善国

摘 要：随着社会经济的发展，飞行技术也在不断发展，对飞行器技术的研究也在逐步深入。通过飞行器了解了各种飞行状态下的不足，例如，在飞行器转弯飞行的过程中，导航控制该如何工作才能防止转弯过程中出现偏航的情况。通过大量的飞行实验了解转弯飞行存在的不足和改进方法等，对有效提高飞行技术有极大的促进作用。

关键词：飞行器；转弯飞行；导航控制；受力情况

中图分类号：V275+.3 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.09.119

转弯飞行是在一定的高度下，实现飞行方向的转变，而在这个过程中，飞行器经常会出现偏航的问题，需要采取有效的导航控制来完成飞行器的转弯飞行。对此，本文主要研究、分析了飞行器转弯飞行的受力情况和转弯飞行的导航控制。

1 飞行器转弯飞行受力情况分析

飞行器在转弯飞行的过程中，会出现偏航角、航迹偏转的情况，而这类情况的出现主要取决于飞行器的受力情况，如果不了解飞行器转弯飞行的受力情况，就会产生偏航的现象。从物理学的角度来讲，当物体做匀速率圆周运动时，要确保运行的稳定性、协调性，就需要具备恒定的向心力，这也是飞行器在转弯飞行过程中飞行导航控制应注意的。因此，在飞行器转弯飞行的过程中，必须满足以下几点要求：①飞行器航迹线速度方向上存在的分力应与发动机推力和空气阻力平衡，这样才能确保飞行器的稳定性；②飞行器垂直方向上的分力应与飞行器所受的重力相等。

2 飞行器转弯飞行导航控制的研究分析

在飞行器转弯飞行的过程中，主要以导航坐标系为基准实行导航控制。飞行器转弯飞行的导航控制主要受发动机推力、飞行器重力等因素的影响，导航控制主要是控制这几个方面的力，并要确保其恒定向心力，进而实现转弯飞行。以下主要从高度导航控制和平面导航控制方面进行分析。

2.1 高度导航控制分析

所谓“高度导航控制”，主要是指导航控制系统在运行时，比较高度传感器所能测量的高度值和所给定的高度值，从而生成控制操作发动机推力和飞行器俯视所需要保持的高度。从分析飞行器转弯飞行的实践情况来看，在飞行器转弯过程中，飞行的高度主要由飞行器竖直方向上的分力与飞行器重力之间的平衡关系来控制的。也就是说，在飞行器转弯飞行的过程中，如果转弯盘旋的过程中会受到外部干扰或是受到横测向耦合因素的影响，就会改变转弯飞行高度，而这时对飞行导航控制应以如何操作飞行器竖直方向上的分力为主要调整方式，这样才能调整飞行器飞行速度方向上的分力，从而保证飞行器转弯飞行的稳定性。但是，如果不能及时改变发动机的推力，那么，飞行器飞行速度上的合力就会发生改变，从而改变飞行器的飞行速度。要想保证飞行器转弯飞行的稳定性，就必须改变飞行器旋翼的拉力，保证力的平衡性，从而保证飞行器转弯飞行的可靠性和稳定性。

2.2 平面导航控制分析

所谓“平面导航”，主要是在固定的高度平面上控制飞行器的飞行。飞行器在转弯飞行的过程中，在固定高度平面内实现圆弧航迹，以进行转弯跟踪。在这里，飞行器要严格按照预先给定好的航向进行转弯飞行，同时，需要使圆弧切线与机体轴保持一致，并通过对转弯的协调控制消除存在的不良影响因素，从而保证飞行器在转弯过程的稳定性和协调性。另外，如果飞行器在转弯飞行的过程中受到干扰而偏离了预定航迹，则需要根据飞行器的实际飞行位置和速度矢量调整和修正，以确保飞行器在平面导航控制中转弯飞行的稳定性和协调性。

通过以上对飞行转弯导航控制的分析可知，现阶段，飞行器转弯飞行主要是对飞行坐标系的解算，通过坐标变换和转移的方式控制飞行坐标。传统的导航控制主要是通过信号回路进行控制，控制精度偏低，而本文所提到的飞行器转弯飞行导航控制主要是通过GPS解算测出飞行器在导航坐标系的飞行速度，并通过反馈比较在速度控制回路内实现坐标系的转换，其比传统导航控制更加简洁。

3 结束语

综上所述，随着社会经济的不断发展，飞行导航控制的发展也越来越快，而且飞行导航控制技术的有效性对飞行器飞行的安全性、稳定性和协调性都会产生直接的影响。近些年，飞行器飞行事故频繁发生，不仅给飞行行业造成了巨大的损失，同时，也给人们的生命财产安全构成了极大的威胁。通过对飞行器转弯飞行导航控制的研究和分析，为了提高飞行控制的有效性，笔者主要以飞行器为主体，重点剖析了其在转弯飞行过程中的导航控制，并结合多年的工作经验和对飞行导航控制的了解，主要分析了飞行器转弯飞行的受力情况、高度导航控制和平面导航控制等几个方面的内容。希望通过本文的分析，对提高飞行导航控制的效率有一定的帮助。

参考文献

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[2]乐淑玲，王云，刘诗鸾，等.新型复合动力无人飞行器涵道系统优化分析[J].南昌航空大学学报（自然科学版）， 2013（03）.

〔编辑：白洁〕