飞行控制系统可视化仿真平台设计

提出一种通用的飞行控制系统可视化仿真平台,以并行化计算思想设计系统总体框架,通过OpenMP多线程并行多核编程技术和单程序多数据流技术实现飞行动力学系统和飞行控制系统的并行解算。该平台可以载入各种飞行控制器、飞行动力学模型和数字地图进行仿真,能以数字、曲线和三维动画的形式显示仿真结果。以Beaver多模态自动驾驶仪仿真设计为例进行验证,结果表明该平台具有执行效率高、易于扩展和通用性强的优点。     

基于Flightgear实现通用飞行仿真软件

详细介绍了一种通用飞行仿真软件实现的方法。通过基于Flightgear开发平台,利用其良好的开放性、可扩展性和跨平台,结合其他第三方软件,实现可灵活配置、模块丰富的通用飞行仿真软件。该方法实现的通用飞行仿真平台即可作为单机训练用,也可作为对手台的基础平台。     

一种新的导航系统仿真轨迹设计方法

飞行轨迹动态参数是验证捷联惯导系统、组合导航系统等算法有效性的重要依据。利用飞行控制原理设计了一种通用的飞机飞行仿真轨迹,并在Visual Studio 2005开发环境下设计了飞行轨迹仿真软件。该仿真软件产生的数据有效地测试了某型导航系统导航参数的误差精度,验证了捷联惯导算法的正确性。     

基于AeroSim的先进无人机仿真平台的设计与实现

在无人机飞行仿真研究方面,存在所建立的模型具有专用性强及可重用性差等问题,文中介绍了一种基于AeroSim模块集所开发的无人机全数字仿真平台,使用了MATLAB/Simulink作为仿真软件的开发环境;在综合考虑了各类影响飞行性能的因素后,根据飞行器建模的通用方法,构建了无人机的全量非线性方程;以模块化的思想进行了仿真子系统的建立,描述了各模块间的关联及功能;在控制律的验证方面,设计了一种非线性动态逆控制器;仿真结果表明,该平台直观性强,所设计的控制器能够保证无人机姿态稳定,并准确地跟踪预定航线,具有较好的模拟效果。     

舰载机飞行仿真可视化研究

航空母舰的研究主要分布在舰载机的起降方式及飞行甲板的布置上,仅仅通过理论分析这些过程是很难发现问题的,提出了飞行可视化研究;基于高层体系结构(HLA)仿真平台搭建整个舰载机的飞行仿真系统,并利用MultiGen Creator/ Vega和VC 的虚拟现实仿真平台实现了舰载机飞行仿真全过程的可视化,论述了多自由度(DOF)三维模型的建立、视景仿真系统的软件设计、坐标转换、数据平滑等关键技术,给出了三维仿真结果.应用结果表明,该仿真系统结构合理可靠,可逼真地演示舰载机的整个飞行过程,成为验证舰载机的调度、导引、控制等算法的正确性和有效性的有效手段.     

四旋翼无人机飞控系统仿真平台研究

为了便于对四旋翼无人机的飞行控制系统进行开发,设计了一个用于验证飞行控制系统的全数字仿真平台;建立了四旋翼无人机的数学模型,利用Simulink下的RTW(Real-Time Workshop)工具箱将数学模型转化为C++代码添加到仿真平台中;设计了可视化平台,可将仿真过程直观的进行显示;仿真平台采用C++语言实现,具有良好的外部接口,可方便的将设计好的飞行控制算法添加到仿真平台中,以进行验证和参数整定,还具有数据存储和仿真过程回放等功能;经实际运行表明,仿真平台直观可视,运行良好,能较好地对飞控系统进行仿真验证。     

直升机飞控系统集成仿真平台开发

研究直升机飞行控制系统的设计开发需求,根据系统集成的开发理念,实现VC++开发环境下Matlab/Simulink和三维实时视景仿真软件Vega的综合集成,利用现有成熟软件工具,在一台普通PC机上开发了一个集仿真管理、控制算法设计与优化、三维可视化于一体的直升机飞行控制系统仿真平台,对直升机飞行控制系统的设计开发提供集成平台支持。集成平台可充分满足用户的仿真任务需求,可提高系统开发效率,同时具有通用的集成开发思路对类似系统研制和开发具有一定的参考价值。     

基于飞参数据的飞行仿真模型验证方法研究

仿真模型验证已成为仿真研究的有机组成部分。为了更好地对飞行训练模拟器飞行仿真模型进行可信性评估,提高飞行训练模拟器飞行仿真模型的逼真性,将飞参数据应用于验证飞行训练模拟器飞行仿真模型的可信性。提出飞行仿真模型验证的验证方案,并对方案中的飞参解译、飞参数字滤波、飞行阶段识别及飞参数据插值处理等技术进行研究。介绍仿真模型验证量化评估的方法,包括时域分析法和频域分析法,并将这几种方法应用于某型飞行训练模拟器飞行仿真模型的验证,验证结果表明,利用飞参数据验证飞行仿真模型的方法完全可行。     

基于Stateflow的多模态飞行仿真研究*

为了验证非线性飞机模型下飞行制导系统和多模态飞行控制律设计的正确性,提出了基于Stateflow的多模态飞行仿真验证方法.首先建立了飞行仿真系统结构框架和飞机六自由度非线性数学模型,并进行控制律设计,通过预定航路点信息和飞机模型解算的飞行参数实时获得制导信息,采用Stateflow完成典型飞行模态之间的逻辑切换,实现了预定航迹多模态的飞行仿真.实验结果表明,系统结构易于扩充和移植,该方法可以有效地验证飞行制导系统和控制律设计的正确性.     

一种固定翼飞机飞行仿真动力学组件的开发

关于飞机动力学仿真系统设计问题,针对常规气动布局固定翼飞机飞行动力学的特点,给出了具有一般性的飞行动力学计算数学模型,并利用微软ATL组件技术开发了具有跨平台特性的飞行动力学计算组件,在计算功能和应用环境方面具有一定的通用性,可在飞行动力学仿真系统研发时应用,以提高飞行仿真系统研发效率及程序代码的重用性。利用在VC++6.0平台下搭建的MFC—OSG飞行仿真环境对组件进行了应用测试,验证了飞行仿真系统动力学计算模块开发采用组件技术的可行性,具有一定的参考及应用价值。     

实时飞行仿真系统构建的研究

本文研究了构建一种实时飞行仿真系统的详细方法。由建立非线性动力学方程、起落架数学模型,以及设计发动机、气动系数、风和大气环境模型后,在Simulink环境下编程实现各模块的功能,采用了一种有效的数据预处理和函数生成的方法保证了仿真的实时性,最后在完整仿真模型的基础上进行了飞行各阶段的仿真实验。结果表明,模型能够反映飞机的实际动态特性,为开展飞行模拟器的自动飞行系统仿真研究提供了良好的仿真平台。     

工程飞行仿真系统中实时监控系统的开发

工程飞行仿真系统是飞机设计研制及飞行员训练过程中不可缺少的工具，而实时监控系统对于处理飞行仿真中的大量数据，提高仿真效率起着重要作用。该文根据飞行模拟器的专用要求，总结了实时监控系统的功能特点，并详细阐述了系统结构，实时监控多线程管理，监控曲线绘制模块和仿真数据处理模块的设计方案。该系统经实际应用，满足工程飞行仿真的各项技术要求。     

飞行仿真中基于FLUENT气动系数计算的应用研究

气动系数模块是飞行性能仿真中的主要组成部分,主要完成飞行性能仿真中气动力和力矩的计算,气动系数数值的准确与否对飞行性能仿真的逼真度起关键性作用。由于计算机的发展,计算流体力学CFD（ComputationalFluidDynamics）的地位与作用很快得到提高。以纵向气动系数为例,探索利用计算流体力学CFD软件FLUENT对飞机进行实体建模,从而弥补气动数据的不准确或不完备问题,建立完备而准确的气动数据库,实时在线解算气动系数,进一步真实模拟飞机的飞行性能。     

基于Animation的6-DOF无人飞行器可视化半实物仿真

MATLAB中Aerospace工具箱的6DOF Animation模块，是飞行仿真可视化的方便工具。然而，由于不支持定步长运算，使得它无法直接应用于半实物仿真的可视化。该文分析了半实物仿真平台的需求，并根据其需求改写了6DOF Animation模块，使得它能够支持定步长运算。将这个模块应用于6-DOF无人飞行器半实物仿真的三维动画演示，能够满足仿真实时性、时间确定性的要求。     

面向半实物仿真飞行平台的通用型飞行参数测试系统设计

针对半实物仿真飞行平台在飞行科目评估、平台寿命研究及操作标准规范的制定等诸多领域缺乏完整原始数据支持的问题,提出了一种基于LabVIEW的通用型飞行参数测试系统.通过模拟座舱操控输入信息,如飞行摇杆、油门杆、开关控制面板和飞行脚舵等模拟指令,实现了与项目相关方的三维视景仿真软件的系统联试.多次测试结果表明:系统能够对飞...     

GL Studio在飞行模拟器虚拟仪表仿真中的应用

飞行模拟器开发中涉及仪表数量多且参数交联复杂,需要采用合理的通信架构和相对高效的仪表仿真软件来完成开发任务。针对飞行模拟器的多仪表仿真需求,引入了一种通用仪表仿真框架,并使用GL Studio软件开发了案例,描述了该框架在飞行模拟器仪表开发中的应用。     

基于1553B总线的飞控软件测试仿真平台设计

针对导弹飞控软件测试系统中更高可靠性、灵活性和实用性的要求,设计了一种基于1553B总线的导弹飞控软件测试仿真平台,介绍其系统组成及上位机软件的设计和实现。对高可靠性和灵活性的飞控软件测试仿真平台进行了研究,从软硬件方面予以分析,给出一个详细的设计方案：测试平台与飞控计算机采用1553B总线通讯的同时,利用VS2010设计上位机测试软件和S-function函数进行子模块封装,并通过Higale仿真界面进行实时的通信控制与显示,可以在保证通信可靠性的基础上对飞控软件的测试结果进行判断与分析。仿真测试结果表明,该飞控软件测试仿真平台方案可以实现对某型导弹飞行控制软件的通信与测试,并且具有高可靠性和可扩展性。     

飞行模拟器平台结构冲击响应有限元仿真

应用ANSYS-LS/DYNA软件跌落冲击模块对飞行模拟器平台结构冲击响应进行了有限元仿真.论述了跌落冲击瞬态分析主要参数设置方法,通过设置跌落高度为零、直接给定初速度方法来模拟平台垂直向下运动紧急制动产生的冲击响应.仿真结果表明,平台结构可以承受极小速度制动冲击,欲提高平台冲击强度,必须专门为其设计弹性和阻尼元件;对平台结构修改后的冲击响应应力分布特点亦进行了仿真分析,给出其改进方向.分析方法和仿真结果可用于新型平台设计.