为了降低无人靶机在低空掠海飞行过程中因擦浪对靶机造成的危害,设计了一套缓冲机构,用于降低无人靶机受到的过载,并通过控制模块对擦浪缓冲过程中靶机俯仰姿态进行控制。基于多刚体动力学,建立掠海型无人靶机擦浪过程的动力学模型,并基于MATLAB/Simulink搭建了仿真模型,运用成熟的动力学仿真软件LMS Virtual.Lab Motion建立掠海型无人靶机擦浪缓冲的仿真模型,将二者的仿真结果进行对比,验证动力学模型的准确性,分析缓冲机构的缓冲性能,并针对缓冲结束后靶机的俯仰角进行控制。结果表明该擦浪缓冲系统有效地降低了无人靶机机体过载,在下沉速度为8 m/s工况下,过载峰值均小于50 g;通过控制环节,将靶机机体俯仰角均控制在5°以内。

针对小型超低空掠海无人靶机飞控系统的研制，基于无线电高度表／加速度计组合控制的基本原理，在纵向姿态控制内回路的基础上设计了高度控制外回路，采用了一种Kalman互补滤波算法滤除高度信号噪声，并获得高质量的垂向速度信号。基于ARM7微处理器和μC／OS-Ⅱ嵌入式实时操作系统，完成了控制器软硬件实现。半实物仿真实验结果表明，系统响应快，控制精度高，能够准确控制飞机按预设高度进行超低空掠海飞行，迭到了设计要求。