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[发明专利]一种复杂空域环境下翼伞系统归航轨迹规划方法-CN202310525865.9在审
发明人：李姗;张洪海;李卓伦;黄及水;张宁 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2023-05-11 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： G05D1/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种复杂空域环境下翼伞系统归航轨迹规划方法，包括以下步骤，S1：采用大地坐标系进行翼伞系统定位，建立翼伞系统运动学方程；S2：基于复杂空域环境信息与翼伞系统性能特征，建立多目标翼伞系统的最佳归航轨迹规划模型；S3：设置翼伞系统归航轨迹规划模型目标函数权重，采用自适应遗传算法得到最佳归航轨迹。本发明采用上述的一种复杂空域环境下翼伞系统归航轨迹规划方法，综合考虑复杂空域环境障碍与翼伞系统性能特征，构建多目标翼伞系统最佳归航轨迹规划模型，并采用自适应遗传算法进行求解，有利于提升翼伞系统归航安全性与高效性，为翼伞系统归航轨迹规划提供关键技术支撑。
一种复杂空域环境下翼伞系统归航轨迹规划方法

[发明专利]一种城市低空无人机航路构型设计方法-CN202310499609.7在审
发明人：李姗;张洪海;李卓伦;黄及水;叶伊宁 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2023-05-06 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： G08G5/00 文献下载
摘要：本发明涉及低空无人机航路构型设计技术领域，且公开了一种城市低空无人机航路构型设计方法，包括以下步骤：步骤1：基于城市空域结构、无人机飞行性能要素，设计无人机航路运行模式与规则；步骤2：结合无人机差异化运行特征，进行航段与交叉口构型分析与参数设计；步骤3：建立无人机机体坐标系与全局坐标系，构建基于航迹误差的无人机运动学模型；步骤4：从效率与安全两个方面建立无人机航路运行评价指标，通过仿真实验模拟无人机运动行为，识别各类型交叉口运行态势。本发明采用上述城市低空无人机航路构型设计方法，有助于设计高效安全的航路构型，规范了无人机运行流程，为加速无人机融入城市空域提供方法支撑。
一种城市低空无人机航路构型设计方法

[发明专利]一种基于索膜结构的翼伞雀降过程建模仿真方法-CN202310227336.0在审
发明人： 黄及水;张红英;吴琼;刘东宇;陈杰;童明波 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2023-03-10 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于索膜结构的翼伞雀降过程建模仿真方法，包括：建立翼伞结构全尺寸几何模型；建立翼伞结构模型；赋予所述网格单元属性，其中，对所述翼伞结构几何模型中伞衣部分选用薄膜单元，伞绳部分选用索单元，并采用罚函数法处理薄膜单元与索单元之间的接触碰撞问题；建立翼伞操纵绳双侧下拉动力学模型；建立流固耦合以及操纵绳下拉操纵动力学耦合模型，进行翼伞雀降运动流固耦合仿真计算。本发明仿真效率明显提高，该翼伞雀降运动模型的建立与仿真计算，可以得到翼伞雀降过程中的雀降性能、动力学响应、结构响应及翼伞外形变化等参数，为工程实践提供可靠参考。
一种基于膜结构翼伞雀降过程建模仿真方法

[发明专利]一种双层翼伞-CN202310235022.5在审
发明人：王震;钟伟;李旭东;王同光;张红英;黄及水 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2023-03-09 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： B64C31/036 文献下载
摘要：本发明公开了一种双层翼伞，包括上层翼伞和位于上层翼伞下方的悬挂点，其中，上层翼伞和悬挂点之间设有下层翼伞，上层翼伞、下层翼伞和悬挂点之间通过伞绳结构连接。本发明的双层翼伞，下层翼伞的主要作用是提供额外的升力并拥有滑布的作用；上层翼伞和下层翼伞均由若干个翼单元组成，翼单元之间通过肋片连接。翼单元设置有内腔，翼单元前端开设有用于向翼伞内腔充气的前缘切口。上层翼伞和下层翼伞相距1倍翼单元弦长，下层翼伞的形状为上层翼伞的形状的等比例缩小。本发明的双层翼伞可以拥有两层翼伞的升力，从而提高翼伞的最大升力和最大升力系数。
一种双层

[发明专利]一种基于逆向动力学对翼伞进行弦向折叠的方法-CN202210120615.2在审
发明人： 黄及水;张红英;续荣华;张芃;段非;缪玉文;刘琦;童明波 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2022-02-09 - 公布日： 2022-09-30 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明提供了基于逆向动力学对翼伞进行弦向折叠的方法，包括以下步骤:1）建立展向折叠后的翼伞模型；2）对展向折叠后的翼伞模型进行第一次弦向折叠，得到第一次弦向折叠模型；3）对展向折叠后的翼伞模型进行第二次弦向折叠；4）得到最终的弦向折叠翼伞模型。将弦向折叠翼伞模型用于后期的柔性翼伞充气展开过程中的流固耦合计算中，通过计算分析出翼伞充气展开过程中的流固耦合问题，可以更有利分析翼伞在充气展开过程中的流场衍变、伞衣结构应力应变、翼伞气室充气是否饱满、开伞动载等诸多问题，有利于提高对翼伞的设计和使用能力。
一种基于逆向动力学进行折叠方法

[发明专利]一种V型折叠翼伞滑布仿真建模方法-CN202210122376.4在审
发明人：张红英;黄及水;胡雪鹏;缪玉文;段非;刘琦;张芃;童明波 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2022-02-09 - 公布日： 2022-07-01 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明提供了本发明公开了一种V型折叠翼伞滑布仿真建模方法，属于空投空降领域。滑布是一种翼伞空气动力学装置，可以延缓伞翼展开速度，减少开伞动载。为了采用数值计算的方法，模拟带滑布翼伞充气展开过程气动特性问题，本发明建立了四个顶角带有圆环的矩形滑布的几何模型，然后对矩形滑布进行网格划分，采用自由曲面变形技术，对滑布进行折叠，形成“v”字形滑布，最后将翼伞伞绳平均分配“四束”，分别将“四束”伞绳穿过四个铁环进行装配，可用于带滑布翼伞充气展开仿真计算。
一种折叠翼伞滑布仿真建模方法

[发明专利]基于索膜结构的翼伞结构有限元建模方法-CN202210128165.1在审
发明人： 黄及水;张红英;张宇晨;陆伟伟;刘琦;张芃;缪玉文;段非 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2022-02-11 - 公布日： 2022-07-01 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明提供一种基于索膜结构的翼伞结构有限元建模方法，建立翼伞结构单气室几何模型；建立翼伞结构一次弦向折叠模型和二次弦向折叠模型；赋予所述网格单元属性，其中，对所述翼伞结构单气室几何模型中伞衣部分选用薄膜单元，伞绳部分选用索单元，并采用罚函数法处理薄膜单元与索单元之间的接触碰撞问题；建立流固耦合模型，进行翼伞充气展开仿真计算。本发明仿真效率明显提高，该翼伞结构模型的建立与仿真计算，可以得到翼伞的伞衣，伞绳结构的应力，应变等参数，为工程实践提供可靠参考。
基于膜结构结构有限元建模方法

[发明专利]基于可压缩流浸入边界法的翼伞流固耦合数值模拟方法-CN202111441385.1在审
发明人：高宜胜;张红英;陆伟伟;胡雪鹏;刘琦;黄及水;童明波 -专利权人：南京航空航天大学;航宇救生装备有限公司
申请日： 2021-11-30 - 公布日： 2022-03-22 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于可压缩流浸入边界法的翼伞流固耦合数值模拟方法，包括建立空间背景网格和翼伞流场网格，翼伞网格嵌入空间背景网格，在翼伞位置附近进行网格加密，通过几何相交方法确定翼伞网格和空间背景网格的相交情况，生成翼伞的结构有限元网格并与翼伞流场网格建立对应关系；使用有限体积法求解空间背景网格上的可压缩Navier‑Stokes方程，在边界条件处理上，翼伞采用无滑移壁面边界条件，采用FIVER方法计算一维半Riemann问题得到翼伞边界上的通量；计算得到的流场气动力作用于翼伞，通过非线性结构动力学有限元方法求解翼伞的结构变形和运动，更新翼伞网格的位置；翼伞工作过程的分析研究提供了重要参考。
基于可压缩浸入边界翼伞流固耦合数值模拟方法

[发明专利]一种上翼面有后部切口的翼伞-CN202111435439.3在审
发明人：钟伟;王震;续荣华;黄及水;张红英;王同光 -专利权人：南京航空航天大学;航宇救生装备有限公司
申请日： 2021-11-29 - 公布日： 2022-01-11 - 主分类号： B64D17/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种上翼面有后部切口的翼伞，其中：翼伞上翼面中后部开设有与翼伞内腔连通的后部切口。这种上翼面有后部切口的翼伞可以利用翼伞内外的空气压强差，在后部切口处形成向外的射流，增加上翼面流经后部切口处的气流的动能，从而减缓翼伞上翼面的流动分离，显著提升翼伞的最大升力系数和最大升阻比。
一种上翼面有后部切口

[实用新型]一种扑翼飞行器前飞推力增大装置-CN201920764473.7有效
发明人：高硕;王琦;黄及水 -专利权人：南昌航空大学
申请日： 2019-05-24 - 公布日： 2020-05-08 - 主分类号： B64C33/02 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种扑翼飞行器前飞推力增大装置，包括翼肋、翼梁、前缘连接柔性杆、扭转电机，翼肋设有多根，翼梁与翼肋固定连接，前缘连接柔性杆固定连接在左端的翼肋上，且前缘连接柔性杆一端固定连接在翼肋前缘，前缘连接柔性杆另一端固定连接翼肋后缘，其余的翼肋两端固定连接在前缘连接柔性杆上，扭转电机固定连接在右端的翼肋上。本实用新型优点：柔性杆在舵机的带动下，使扑翼机的翼型在上扑和下扑的过程中都能得到所需的迎角，从而实现推力的增大，控制扑翼机的飞行姿态，降低迎角变化的反应时间，便于精准控制扑翼机的飞行，还可降低扑翼转动的噪音。
一种飞行器推力增大装置

[实用新型]一种扑翼机差动扑动结构-CN201920761291.4有效
发明人： 黄及水;王琦;高硕 -专利权人：南昌航空大学
申请日： 2019-05-24 - 公布日： 2020-02-11 - 主分类号： B64C33/02 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种扑翼机差动扑动结构，包括挤压推杆、差动结构、两个凸轮连杆机构和两个锥面盘组，差动结构包括挤压推杆、固定杆、电机、传动齿轮箱和两根齿条移动固定杆，传动齿轮箱内设有和电机传动连接的传动齿轮，传动齿轮上设有蜗杆，两根齿条移动固定杆的一端分别和两根挤压推杆连接，两根齿条移动固定杆的另一端均和蜗杆啮合传动，两个锥面盘组之间设有传动皮带，锥面盘组包括锥面盘一、锥面盘二、传动轴和两个移动套件，锥面盘一和锥面盘二活动设置在传动轴上位于两个移动套件之间的位置上，两根挤压推杆的两端分别和移动套件连接。本实用新型可以实现扑翼机左右两翼不同频率的差动扑动，更加有利于控制扑翼机的飞行姿态。
锥面盘推杆传动齿轮移动固定移动套件挤压扑翼机齿条本实用新型差动结构传动轴差动蜗杆凸轮连杆机构传动齿轮箱传动皮带电机传动飞行姿态活动设置啮合传动推杆连接固定杆均和两翼电机

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