飞行器智能拉烟器结构设计及控制方法研究

雷安旭，黄 晶

（江汉大学 人工智能学院，湖北 武汉 430056）

0 引言

拉烟器是飞机飞行表演时用来显示飞行轨迹的一种机载外挂装置，主要由化学试剂产生彩色烟雾，电磁阀门［1］及导气管控制烟雾喷射，烟雾可在大气中维持一定时间，在高速飞行的飞行器上加载这种装置，便于观众观察飞行轨迹，提高飞行表演的观赏性［2］。

通过对现有拉烟器的调研发现，现有技术关于拉烟器的研究主要存在两个方面的不足：一是针对旋翼机［3-4］（包括无人机和有人机），现有技术并没有很好解决外挂拉烟设备的设计；二是目前拉烟器拉烟方式单一，且主要用于固定翼有人机的飞行表演，针对固定翼无人机、旋翼机的拉烟器设计研究较少［5-7］。

本文针对以上问题设计了一种拉烟器的自动控制器，具体包括拉烟器装置结构设计和控制器设计。装置结构设计为各类飞行器如何加装拉烟器提供了详细的参考方案；控制器设计实现了包括无人机在内的各类飞行器自动拉烟，并可进一步感知外界环境进行智能拉烟，增强了拉烟效果。

1 拉烟器装置结构设计

1.1 拉烟器基本结构

智能拉烟器主要由导气装置、开关装置、生烟装置、控制装置和固定装置组成。智能拉烟器的整体示意图如图1 所示。导气装置引导气体进入或排出系统，包括进风增压管口、进气管、出气管和出气管口；开关装置控制导气装置和生烟装置的开闭，包括总开关、生烟开关和排气开关；生烟装置用于产生烟雾，包括生烟容器和高压容器；……