算法提高四旋翼无人机的性能
当飞机过度向上转向时，升力的减少和阻力的增加可能会导致飞行器突然坠落。这种被称为失速的现象已促使许多无人机制造商在计划其车辆的自主飞行运动时过于谨慎。对于垂直起降 (VTOL) 的尾翼无人机，大多数制造商都会对飞机进行编程，使机身在从悬停过渡到前飞时非常缓慢地转动，反之亦然。
研究人员创建了一个轨迹规划器，可以显着缩短 VTOL 尾翼无人机完成这一关键过渡所需的时间。该轨迹规划器是为四旋翼双翼机尾翼设计的，用于测试新设计特征和研究基本空气动力学。
VTOL 尾随者在悬停和前飞之间转换时通常依赖基于启发式的方法，在这些方法中他们遵循非常缓慢但非常安全的一组预定动作。相比之下，轨迹规划器可以找到适合每种情况的这些过渡的最佳飞行运动顺序。研究人员在对飞行器旋翼尾流与其机翼空气动力学之间的独特相互作用进行建模时，发现了这些更灵活机动的可用性。
如果车辆悬停，机翼朝上，旋翼在其上方不断旋转；要开始向前移动，需要将机翼有效地平放在空中。实际上，由于空气被吹到机翼上，它实际上并没有看到太大的阻力。由于来自旋翼的这种额外的下洗，VTOL 尾翼飞行器可以处理比人们想象的更积极的悬停和向前飞行之间的过渡。
通过模拟，研究人员发现，与传统方法相比，将转子对风尾流的干扰结合到轨迹规划器中，使无人机能够在一半的时间内过渡到悬停和着陆。该团队认为，轨迹规划器最终可能让无人机在穿越密集或城市区域时智能地在悬停和前飞之间切换。
在轨迹规划器中加入更复杂的飞行模型将使无人机在移动时更好地了解复杂的空气动力学环境；例如，如果途中有一栋建筑物，是飞越建筑物还是绕过建筑物更有意义？
一旦轨迹规划器经过更多的模拟试验，研究人员计划将软件连接到硬件模型，以确保在开始飞行测试之前具有高水平的鲁棒性。在悬停和向前飞行之间更快、更有效的过渡最终将有助于陆军开发用于情报、监视和侦察任务以及空中补给行动的新型车辆。
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