工学院黄迅课题组在声学隐身及无人机研究平台建设方面取得新进展

来源 : 学历在线网 2019-12-10 16:53:03

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　　最近，工学院航空航天工程系黄迅">黄迅课题组在声学隐身斗篷研究方面取得新进展。

　　当前的声学隐身斗篷设计思想完全借用电磁隐身斗篷，没有考虑传播介质影响，虽然可以使得所包覆物体免于主动声纳探测，但探测声波仍然会在斗篷尾流中散射，从而达不到期望的声隐身效果(图1)。黄迅">黄迅课题组通过联系经典气动声比拟理论，在理论上将流动和隐身斗篷对声传播的影响分别表达成等价声源，从而将整个设计问题转化成噪声主动控制问题，进而采用优化方法微调当前隐身斗篷设计来补偿湍流中的声散射。整个工作结合了声学、流动和控制理论，通过高精度声学计算模拟验证了方法的有效性(图2)，可能在水下兵器和飞行器声隐身方面得到应用。相关成果发表在Journal of Fluid Mechanics和Journal of the Acoustical Society of America。

　　上述工作的主要完成人是工学院硕士生钟思阳。博士生刘欣和英国南安普敦大学的Dr. Oksana Stalnov亦有一定贡献。该工作主要由国家自然科学基金优秀青年科学基金《气动声学》项目支持。

　　此外，经过过去几届本科生同学的不断努力，2014年春，北京大学UAV研究平台的搭建初步完成，达成了计算机自主控制的无人机翻滚(图3)以及双机编队飞行(图4)，为后续进一步研究新的控制理论和工程方法提供了演示环境。下面的动画展示了无人机拍摄的校园风光(图5)及自主翻滚下获得的视角(图6)。

　　先后参与本平台建设的同学有：李渝哲(11届本科生，现在香港科技大学电子系机器人方向读博)，完全自主设计UAV硬件;赵荣奂(12届本科生，现在中航气动院气动测试方向读硕)，调通所有软硬件;廖凯(11-12年外聘助研，现在成飞611所测控组工作)，改用商用UAV平台并黑入操作系统;白龙(12届研究生，现在Bristol大学攻读无损检测)、于文君(12届本科生，留校读博)、翟唯均(14届本科生，法国巴黎矿业大学读博)：研究了基于飞行噪声的外环控制演示;姜汉博(14届本科生，留校读硕)：研究了基于视觉的外环飞行控制。

　　本工作先后得到了本科生科研训练“校长基金”和教学科研平台建设基金的支持。

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