5.3 问题四的模型建立与求解
5.3.1 问题四的解题流程
问题四的解题流程如图23所示。
图23 问题四的解题流程
5.3.2 复杂飞行情况想定
1)起飞、降落
起飞和降落是无人机飞行过程中的首要操作。起飞时,从解锁飞控—缓慢推动油门等待无人机起飞—到达一定高度后调整油门大小—使无人机在一定高度内徘徊—最后到达目标高度才算起飞完成。而降落则是一个更为复杂的过程,降低油门—使飞行器缓慢接近地面—不停推动油门直至落地—锁定飞控。起降过程中需要严格控制推动油门的速度和力度,否则容易出现油门推得过大导致的突然起飞或降落时不慎松开摇杆导致的突然下降,甚至碰到地面。这两个环节不仅耗时长,还需要时刻注意无人机的稳定,否则容易出现打坏螺旋桨或者炸机等事故。
2)巡航转弯
无人机飞行过程中的转弯和掉转机头操作是另一个耗时长且较为复杂的环节。根据资料,大多数无人机操纵员表示,转弯时无人机的倾斜角度和转弯速度都需要严格把控,使用者需要有熟练的操作经验,才能准确快速地实现转弯操作。另外,转弯过程中,电量的消耗速度要远远大于直线飞行。
3)分段
根据题意,本文将无人机整个飞行状态想定为三个由各个基本动作组合成的飞行阶段：
(1)起飞：可以看作是爬升+(加速)平飞的组合;
(2)巡航：可以分解为四个基本动作及其组合动作;
(3)降落：可以看作是下滑+(减速)平飞的组合。
5.3.3 模糊层次分析法评价模型的建立
图24 综合飞行技能评价模型
基于图24,各级指标权重如下。
其中,一级权重矩阵为：
二级权重矩阵为：
因此,一级指标评价计算如下：
则最后综合飞行技能计算为：
5.3.4 综合飞行技能评估
(1)根据题意,复杂的飞行动作可以分解成一个或多个基本飞行动作的组合。由于在此评估模型中将整个飞行状态分解成起飞、巡航、降落三个飞行阶段,本文就把所有飞行阶段的动作均分解成四个基本飞行动作：上升、平飞、转弯和下滑。
(2)从实际无人机飞行情况我们可以知道,巡航时间在整个飞行过程中占有很大的比重,并且转弯动作在巡航过程中占有的重要性也很大。
在起飞和降落过程中,都可以分解为有平飞的动作,说明平飞动作的重要性很大。对应地,爬升和下滑动作决定着起飞和降落过程的实现与否,所以占有的比重也很大。
首先,我们可以分阶段确定各飞行阶段的二级权重矩阵为：
然后,我们可以根据各飞行阶段在整个飞行过程中占有的比重得出一级权重矩阵为：
确定两级权重矩阵后,根据问题二和问题三中的飞行质量评价指标体系和模糊等级评判方法给三个无人机操控手的各个分解的基本飞行动作进行量化。
最后,我们可以得出如表16所示的无人机操控手飞行技能评估结果。
表16 无人机操控手综合飞行技能评估表
结论：2016-09-2412-46-11.tlog.mat对应的3号无人机操控手的飞行质量最好。