南京航空航天大学学报

作者：杨舒涵，陈仁良，叶毅

单位：南京航空航天大学直升机动力学全国重点实验室，南京 210016；,南京航空航天大学直升机动力学全国重点实验室，南京 210016；,南京航空航天大学直升机动力学全国重点实验室，南京 210016；

关键词：直升机飞行动力学;舰载直升机;轨迹生成;微分平坦;动态逆

基金：国家自然科学基金（11672128）； 江苏高校优秀学科建设工程项目。

在考虑舰船艉流、大气紊流、舰船运动以及旋翼与甲板的地面效应对直升机动态着舰过程的操纵量和姿态影响基础上，本文提出了一种直升机动态着舰仿真方法。首先，建立了考虑舰船艉流与大气紊流影响的直升机动力学模型，并验证了其准确性。其次，基于微分平坦原理，将直升机动态着舰过程转换为轨迹生成问题，得到时间最优的直升机动态着舰轨迹。再次，设计了基于非线性动态逆的直升机动态着舰控制律，该控制律基于两层递进式的控制架构，结合了非线性动态逆解耦效果好、响应迅速的优势，与轨迹生成路径平滑且易于跟踪的特点。最后，以UH-60直升机和SFS2护卫舰为例进行动态着舰仿真，对比了有无风场两种情况下的仿真结果。结果表明：本文采用的轨迹生成方法能够快速更新，满足直升机动态着舰的实时性要求；设计的控制律能够有效控制误差，抵抗风场干扰；提出的直升机动态着舰方法能有效捕捉舰船艉流对直升机模型的影响，并有效模拟直升机动态着舰过程中的直升机操纵量和运动的时间历程。

来源：2026年第2期

《南京航空航天大学学报》期刊编辑部

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