【簡介：】BAE系統(tǒng)公司通過操縱世界上第一架以超音速噴出廢氣的“無襟翼”飛機創(chuàng)造了一些航空歷史。在威爾士西北部Gwynedd的Llanbedr Airfield上空飛行，Magma無人機采用了兩種新的“無
BAE系統(tǒng)公司通過操縱世界上第一架以超音速噴出廢氣的“無襟翼”飛機創(chuàng)造了一些航空歷史。在威爾士西北部Gwynedd的Llanbedr Airfield上空飛行，Magma無人機采用了兩種新的“無襟翼”技術(shù)，該公司認為有朝一日可以徹底改變飛機設(shè)計。
如今，傳統(tǒng)飛機依賴于襟翼、副翼、升降舵、方向舵等進行更復雜的飛行。盡管經(jīng)過了一個多世紀的發(fā)展，但它是一個非常粗糙的系統(tǒng)，效率低下，并且依賴于復雜、昂貴、重型的機械部件才能工作。
由英國曼徹斯特大學和英國政府合作開發(fā)的Magma，采用更簡單的單噴空氣控制發(fā)動機，通過內(nèi)部的超音速“噴出”控制機翼上的空氣流動。
目前，Magma正在測試兩種“無襟翼”技術(shù)。第一種叫做Wing Circulation Control。在這種情況下，來自飛機發(fā)動機的空氣被排出并超音速“噴出”，通過特殊形狀的機翼后緣周圍的狹窄槽，以完成與副翼相同的工作。第二個是Fluidic Thrust Vectoring。這包括通過吹動噴嘴內(nèi)的空氣來改變飛機的俯仰來偏轉(zhuǎn)發(fā)動機的噴氣排氣。
根據(jù)BAE的說法，Magma技術(shù)有可能改善飛機的控制和性能，使其更輕、更便宜、更可靠。此外，通過去除傳統(tǒng)控制表面的間隙和邊緣，飛機通過減少雷達反射而變得更加隱蔽。
“我們很高興能夠成為改變飛機控制方式的長期努力的一部分，一直回到萊特兄弟發(fā)明的機翼，”曼徹斯特大學的Magma項目領(lǐng)導者Bill Crowther表示， “對于學生來說，這是一個很好的項目，強調(diào)工程學的真正創(chuàng)新更多的是為數(shù)百個小技術(shù)挑戰(zhàn)找到實際的解決方案，而不是單一的靈感時刻。
“與BAE系統(tǒng)公司的合作使我們成為一所大學專注于研究冒險的自由，BAE系統(tǒng)為工業(yè)應(yīng)用提供了途徑。我們制造了第一個流體推力矢量噴嘴。今天BAE系統(tǒng)公司用鈦合金打印我們的部件，我們正在由項目團隊設(shè)計和制造的飛機噴氣發(fā)動機背面進行飛行測試。”
如何做無人機集群控制？
1.無人機基本飛行控制原理 這種基本的控制算法已經(jīng)爛大街了，基本上都在用，在這簡單說一下。單臺無人機平穩(wěn)飛行是實現(xiàn)無人機編隊飛行的基礎(chǔ)。下圖是無人機平穩(wěn)飛行的關(guān)鍵技術(shù)原理，CPU實時采集姿態(tài)傳感器的數(shù)據(jù)，其中姿態(tài)傳感器包括三軸陀螺儀、三軸加速度計、三軸磁力計，依靠這9軸姿態(tài)信息進行姿態(tài)解算融合得到四元數(shù)和歐拉角，傳感器采集的信息作為當前姿態(tài)，目標姿態(tài)由遙控器的通道信息決定，二者偏差作為PID的輸入控制，姿態(tài)控制通過串級PID，外環(huán)角度環(huán)，內(nèi)環(huán)進入角速度環(huán)，整定內(nèi)環(huán)和外環(huán)PID之后輸出加到姿態(tài)控制上，完成無人機的平穩(wěn)控制飛行。
2.無人機定位
（1）測距定位 在每臺無人機上安裝距離傳感器，計算出各臺無人機之間的相對距離，然后進行數(shù)學建模，根據(jù)相應(yīng)算法得出無人機的位置。它的優(yōu)點是計算所得位置比較精確，但是運算量比較高，另外三維空間中的距離傳感器種類很少。
(2）GPS+氣壓計 通過GPS獲得無人機二維平面位置，再結(jié)合氣壓計和超聲波模塊計算出高度，最終得出飛機空間位置。飛機在低空飛行時通常采用超聲波模塊獲取高度信息，精度很高，在高空時采用氣壓計。
（3）圖像識別定位 通過多個攝像頭獲取環(huán)境三維空間圖像，使用圖像識別技術(shù)將圖像進行處理，對飛行空間進行數(shù)學建模，將識別出的不同維度的無人機位置信息整合，可獲得三維空間中無人機位置。該方法在圖像識別過程中數(shù)據(jù)運算量也很大，另外受地域限制，只可在布有攝像頭的環(huán)境中飛行。 3. 防誤撞軌跡規(guī)劃 為防止無人機在變換隊形時發(fā)生碰撞，我們?yōu)槊颗_無人機設(shè)置一定的安全距離。如圖，以每臺無人機為球心，固定距離為半徑的球體設(shè)為其安全區(qū)域，其他無人機不得進入。若在飛行過程中需要經(jīng)過其他無人機的安全區(qū)域，該無人機必須繞行到達目標位置，不可直線行進，避免發(fā)生碰撞。
4. 位置信息共享 無人機如要完成整齊的編隊動作，必須統(tǒng)籌規(guī)劃所有無人機的實時飛行位置。為此，需要設(shè)定一臺無人機作為主機，其余為副機。主機負責接收信標臺的控制信息，然后進行解算，把預定路徑中每臺無人機的位置通過遠距離通信模塊傳送給副機，設(shè)置合適的信息格式，副機接收到主機的位置信息后把其作為自己的目標位置向其飛行，實現(xiàn)所有無人機的路徑規(guī)劃
