| 摘要 | 第3-5页 |
| ABSTRACT | 第5-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-17页 |
| 1.1 概述 | 第11-12页 |
| 1.2 临近空间无人机的优势和应用领域 | 第12-13页 |
| 1.2.1 临近空间无人机的优势 | 第12页 |
| 1.2.2 临近空间无人机的应用领域 | 第12-13页 |
| 1.3 国内外研究进展 | 第13-16页 |
| 1.4 本文的主要工作 | 第16-17页 |
| 第二章 临近空间大气环境认知及建模 | 第17-33页 |
| 2.1 临近空间大气建模概述 | 第17-18页 |
| 2.1.1 理想化模型 | 第17页 |
| 2.1.2 统计特征模型 | 第17页 |
| 2.1.3 数值模型 | 第17-18页 |
| 2.2 临近空间参数建模 | 第18-28页 |
| 2.2.1 平衡假设 | 第18-20页 |
| 2.2.2 重力和位势高度 | 第20-22页 |
| 2.2.3 平均分子量 | 第22-24页 |
| 2.2.5 分子标准温度 | 第24-25页 |
| 2.2.6 运动温度 | 第25-28页 |
| 2.3 计算方程 | 第28-32页 |
| 2.3.1 大气压力 | 第28-29页 |
| 2.3.2 各种气体成分的数密度 | 第29-32页 |
| 2.4 本章小结 | 第32-33页 |
| 第三章 临近空间大尺度风场建模及仿真 | 第33-47页 |
| 3.1 平均风随高度的变化 | 第33-35页 |
| 3.2 大气中紊流参数的变化 | 第35-39页 |
| 3.2.1 紊流强度与尺度随高度的变化 | 第36-39页 |
| 3.2.2 Dryden 模型和Von Karman 模型的比较 | 第39页 |
| 3.3 大尺度风场的描述以及数字仿真 | 第39-45页 |
| 3.3.1 大尺度风场的描述 | 第39-43页 |
| 3.3.2 大尺度风场的数字仿真 | 第43-45页 |
| 3.4 仿真结果分析 | 第45-46页 |
| 3.5 本章小结 | 第46-47页 |
| 第四章 临近空间无人机的数学建模 | 第47-62页 |
| 4.1 坐标系和无人机运动状态量 | 第47-50页 |
| 4.1.1 有关的参考坐标系 | 第47-48页 |
| 4.1.2 无人机的运动参数 | 第48页 |
| 4.1.3 方向余弦矩阵 | 第48-50页 |
| 4.2 无人机动力学、运动学仿真数学模型 | 第50-54页 |
| 4.2.1 非定常运动的一般方程 | 第50-52页 |
| 4.2.2 飞机姿态的确定 | 第52-54页 |
| 4.3 变化风场中大展弦比飞机的动力学建模 | 第54-61页 |
| 4.3.1 “四点”模型的引入 | 第55-57页 |
| 4.3.2 直接对受力方式的修正法 | 第57-58页 |
| 4.3.3 对气动系数的修正法 | 第58-60页 |
| 4.3.4 风速梯度的求解 | 第60-61页 |
| 4.4 本章小结 | 第61-62页 |
| 第五章 变化风场的中的无人机飞行仿真 | 第62-72页 |
| 5.1 无人机控制律设计 | 第62-65页 |
| 5.1.1 纵向角运动控制律与高度稳定系统 | 第62-63页 |
| 5.1.2 侧向角运动控制律 | 第63-65页 |
| 5.2 无人机穿越大气紊流场的闭环响应特性仿真 | 第65-66页 |
| 5.2.1 响应曲线 | 第65-66页 |
| 5.2.2 结果分析 | 第66页 |
| 5.3 风场中无人机爬升航迹优化设计 | 第66-71页 |
| 5.3.1 无人机爬升阶段 | 第66页 |
| 5.3.2 可变误差多面体法 | 第66-68页 |
| 5.3.3 爬升航迹优化 | 第68-69页 |
| 5.3.4 无人机爬升航迹优化算例 | 第69-71页 |
| 5.4 本章小结 | 第71-72页 |
| 第六章 总结与展望 | 第72-74页 |
| 参考文献 | 第74-77页 |
| 致谢 | 第77-78页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 | 第78-80页 |