空中加油機加油軟管系統建模和控制研究進展

劉志杰，宋叢叢，梁金源，李 擎?，賀 威

1) 北京科技大學自動化學院，北京 100083 2) 北京科技大學人工智能研究院，北京 100083 3) 北京科技大學順德研究生院，佛山 528300

空中加油自問世以來一直在軍事上備受重視，經空中加油，戰機能大幅增加作戰航程，擴大作戰范圍，據美國NASA德萊頓飛行研究中心統計，一次空中加油可使戰斗機的作戰半徑增加30%～40%[1].除此之外，空中加油還可提高戰機的載重能力，延長戰機的留空時間等，能大幅提高戰機的作戰效能.比較典型的空中加油應用實例是1991年的海灣戰爭“沙漠風暴”行動.該行動多國部隊累計出動20410架次加油機，為60543架次作戰機進行空中加油，加油總量為6753億升[2]，是空中加油的一次超大規模應用.空中加油在民用上也逐漸展現出它的優勢.英國借助空中加油技術增加了郵政機航程，開辟了倫敦至紐約的通郵航線[3].近年來，隨著無人飛行器的飛速發展，未來空中加油將會在民用領域發揮更巨大的商業價值.

空中加油的主要形式有兩種，一種為軟管–錐套式，又稱軟管式；另一種為伸縮管式，又稱硬管式.軟管式空中加油因為其特有的優勢，已成為目前最廣泛的加油方式.尤其近年來無人駕駛航空系統的發展，極大地推動了自主空中加油（Autonomous aerial refueling, AAR）的研究.而軟式空中加油方式更適合在無人駕駛航空系統的需求，因此軟管式空中加油的研究受到日益廣泛的關注.在軟管式自主加油系統的研究中，加油軟管系統的建模和控制設……