一种高度机动的飞行松鼠无人机——具备改进可折叠翼的灵活性

无人机像大多数空中航空器一样，面临在实现灵活飞行方面受限推力能力的固有缺陷。这种物理约束无法仅通过控制算法的进步来完全解决。仿生飞行松鼠的翼展，本文提出一种高度机动的无人机，配备提升灵活性的可折叠翼。通过利用常规推进系统与可折叠翼通过 Thrust-Wing Coordination Control（TWCC）框架协同控制，可扩展可控加速度集合，实现无法由传统无翼无人机实现的突然垂直力。可折叠翼的复杂气动力学通过基于物理的循环神经网络（paRNN）进行建模，该网络校准攻角（AOA），以与翼的真实气动行为相匹配。合理部署这些翼产生的额外空气阻力显著改善了所提议“飞行松鼠”无人机的跟踪性能。该模型在真实飞行数据上进行训练，并纳入平板气动原理。实验结果表明，所提议的飞行松鼠无人机在跟踪性能上比传统无翼无人机提高了 13.1%，其测量值为根均方误差（RMSE）。演示视频已上传至 YouTube：https://youtu.be/O8nrip18azY。