系留飞行器的自主起飞与着陆：一项仿真研究

针对用于风能发电的系留刚性飞行器的自主发射与着陆问题进行研究。系统采用地面电力转换和泵浦循环，其中系绳反复卷入和放出安装在地面并与电动机/发电机相连的绞盘。为了将飞行器加速至起飞速度，地面站增设了一个线性运动系统，其由在轨道上平移且由第二台电机控制的滑架组成。机载螺旋桨用于在飞行器上升期间维持向前速度。着陆时，保持缆线轻微张力，同时利用机载控制面使飞行器与轨道对齐并再次降落在轨道上。提出了一种基于模型的分散控制方法，能够执行完整的循环：发射、低张力飞行、再次降落在轨道上。所推导的控制器通过系统的真实动力学模型在不同风速和湍流下进行数值仿真测试，并评估了其着陆精度性能。本研究是一个旨在小型原型上实验验证发射与着陆方法的项目的一部分。