輕微型無(wú)人機(jī)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)控與建模方法

鄭育行，唐慶如，安斯奇，陳思成

（中國(guó)民用航空飛行學(xué)院航空工程學(xué)院，廣漢 618307）

0 概述

隨著無(wú)人機(jī)（unmanned aerial vehicle，UAV）在軍事作戰(zhàn)、民用物流、地形測(cè)繪、農(nóng)業(yè)防護(hù)、應(yīng)急救援等領(lǐng)域的大量應(yīng)用［1–5］，用戶(hù)對(duì)現(xiàn)代無(wú)人機(jī)提出了更高可靠性、更高續(xù)航性、更高穩(wěn)定性的要求；而國(guó)家綠色發(fā)展理念的不斷深入更對(duì)無(wú)人機(jī)類(lèi)民用航空器提出了低污染性的要求。目前常用的無(wú)人機(jī)動(dòng)力分為內(nèi)燃機(jī)與純電力驅(qū)動(dòng)兩種［6］。前者可以滿(mǎn)足高續(xù)航性的要求，但是易造成環(huán)境污染；后者受現(xiàn)代電池技術(shù)發(fā)展的限制，無(wú)法滿(mǎn)足高續(xù)航性要求。油電混動(dòng)無(wú)人機(jī)既可以滿(mǎn)足低污染性的要求，又可以彌補(bǔ)純電動(dòng)無(wú)人機(jī)電池動(dòng)力不足的缺陷，具有較高的商用價(jià)值，相關(guān)領(lǐng)域的研究成為熱點(diǎn)［7］。

為深入研究油電混動(dòng)無(wú)人機(jī)的動(dòng)力性能與經(jīng)濟(jì)性能，必須精確直接地采集到油電混動(dòng)無(wú)人機(jī)動(dòng)力裝置的運(yùn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理研究。傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)研究方法基于人工在坐標(biāo)紙上繪制特性曲線(xiàn)，工作量大，且難以保證數(shù)據(jù)的精度。部分研究者使用其他研究者的數(shù)據(jù)通過(guò)分段插值的方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合得到發(fā)動(dòng)機(jī)部分工況下的特性曲線(xiàn)，既不能保證數(shù)據(jù)的真實(shí)性，也不能得到較為平滑的特性擬合曲線(xiàn)［8–9］。此外，傳統(tǒng)的試驗(yàn)臺(tái)研究對(duì)象大多為中大型發(fā)動(dòng)機(jī)，所采用的研究方法不適用于輕微型無(wú)人機(jī)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，測(cè)得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果也難以表征輕微型活塞發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力裝置的特性［10］。……