摘要
在如今现代化的作战环境中，空中无面具有重要意义。本文所涉及的空中无人作战平台依托尾座式无人机搭人作战平台在提高军事作战效能、减少士兵伤亡、节省成本、降低风险等方载制式枪械来实现火力打击的作战目标，而枪械射击产生的后坐力对于无人机平台的飞行姿态产生干扰，不利于枪械的稳定射击。因此需要深入研究搭载某枪械的空中无人作战平台射击稳定性，本文主要工作如下： 首先，查阅了相关文献，对国内外在尾座式无人机、空中无人作战平台和搭载枪械的空中无人作战平台的射击稳定性方面的研究现状进行了深入了解。研究发现，搭载枪械射击的空中无人平台多以挂载枪械的旋翼无人机为主，而搭载枪械的尾座式无人机方面研究较少，因此本文基于尾座式无人机开展搭载枪械的空中无人作战平台射击稳定性研究具有较强的理论和实践意义。 其次，根据空中无人作战平台的功能需求制定相关设计指标，对尾座式无人机和武器系统进行了研究，完成了无人机平台的总体布局设计、动力系统相关设备选型、各部件尺寸参数设计以及枪械遥控发射机构设计等工作，为研究搭载枪械的无人作战平台的射击稳定性奠定基础。 再次，对于所搭载的枪械进行射击测试实验，获取单发状态下枪机框运动与后坐力的试验数据，基于 ADAMS 软件建立枪机框动力学仿真模型和后坐力仿真模型，并通过与试验数据的对比验证了相应模型的准确性，进而得到了连发状态下枪械后坐参数的变化曲线。基于枪械试验和仿真后坐力数值对于缓冲装置的弹簧进行了结构设计与分析，并通过仿真得到了双侧缓冲装置在后坐力的作用下传递给无人机平台的后坐阻力的变化曲线，为研究平台的射击稳定性提供了数据来源。 最后，利用牛顿定律和牛顿-欧拉方程完成了尾座式无人机动力学模型的建立。基于 PID控制理论在 Simulink环境下搭建了该无人作战平台不同工况下的俯仰角控制器仿真模型，通过对仿真结果的研究分析，验证了空中无人作战平台的射击稳定性。
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