内部资料,谨慎传阅(手动狗头)( 二 )
2、人类的自动驾驶系统是高度特化的 , 人类要是突然长了翅膀飞起来 , 多半会饿死 。
但是就这样人类的自动驾驶系统还是经常“失稳” , 很多人青春期的时候都有这种体会 , 毛手毛脚的 , 这就是人体的硬件和软件发展不同步导致的 。 很多人也有一不小心撞上什么东西的时候 , 有的人还有天生的运动能力缺陷 , 大多数人失去参照物都会迷路 , 所有人都有骑自行车摔跤的经历 , 这些都是天然的失稳 。
有些人还有“故障性”失稳 , 突然晕倒的 , 因病失去行走能力的 。
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这里我们就要引入正题了:静稳定设计和静不稳定设计 。
还是先用人类打比方 , 人在运动中有各种不同的姿态 , 需要的操纵技能是不一样的 。 比如你走路 , 绝大多数人都会走路 , 走路的时候突然失稳 , 你最多就是摔个大跟头 。
你奔跑 , 那就是另一回事了 , 跑起来失稳后果就要严重很多 , 奔跑需要的平衡能力要求大脑更多的算力 , 传感器也就是眼睛的刷新频率也更高 , 这时候失稳 , 很可能就是一个狗啃屎 。
你骑自行车 , 那又更不一样 , 这种时候失稳有可能摔断脖子 。
这就是从静稳定到静不稳定的变化:静稳定的时候你撒手不管整个系统会维持原有状态、静不稳定的时候撒手不管整个系统就会飞到不知道哪儿去了 。 就像你走路的时候晕过去 , 当场倒下;骑自行车的时候晕过去 , 就摔沟里去了 。
我知道这么打比方不是十分的妥帖 , 各位专家就不要挑刺了 , 我这么说是为了让我们这些啥都不懂的人能够理解 。
在飞机、导弹设计中 , 实现“静稳定”是个非常简单的事情 , 采用常规布局就行了 , 也就是让升力中心放在重心前面就行了 。
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我们平时坐的客机、货机、常规布局导弹的气动布局就是静稳定的 , 这时候你不施加任何操作 , 飞行器会保持原有状态不变 。 这个操作不管是飞行员还是飞控软件来做 , 效果都一样 , 飞行员失能和飞控系统死机 , 飞行器都会按照原有的状态继续飞行 , 一旦飞行员醒过来、飞控软件重启成功 , 又可以控制飞行器 。 像红箭系列反坦克导弹就是静稳定气动布局 , 它灵活性要求没那么高 , 无线操纵的红箭又是遥控的 , 这种遥控有可能临时性失效 , 所以采用静稳定设计是合理的 。
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而战斗机、对空导弹要求灵活性更高 , 需要放宽静稳定性 。 客机改变状态得施加很大的操纵力矩 , 战斗机就不能这样 , 只要一个小小的力就能让它改变状态 , 这样才行 , 才能做到更加灵活 。
这就是飞行器设计中两个流派:静稳定设计和放宽静稳定设计 。 还不理解的话 , 给你举个最简单的例子:你用绳子吊一个球 , 你不碰它它不会动 , 这是静稳定的;你用筷子顶着这个球 , 你不操纵它就会掉下来 , 这是静不稳定的 。
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那么这跟特斯拉有什么关系呢?
只要是个自动驾驶系统 , 必然设计静稳定还是静不稳定 。 飞机导弹的设计 , 因为它是在空中飞行 , 所以不大可能撞上什么东西 , 所以其静稳定性只需要考虑一个因素:空气 。 空气密度湿度速度这些东西 , 你用各种传感器测出来 , 飞机在空气里的姿态状态就有了 , 该操纵就操纵 , 不该操纵就让它静稳定就好了 。
汽车不是 。
汽车虽然是二维运动 , 但是道路情况比飞行复杂很多很多倍 , 交通过程中有无数别的东西在参与 , 有别的车、别的人、道路本身的破损、弯曲、上下 , 因此 , 汽车运动并不存在一种很简单的“静稳定设计” 。
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