基于PC的飞行指挥训练系统

为缩短飞行指挥员的训练周期,提高训练效率,降低训练成本,设计并实现了基于PC的飞行指挥训练系统.该系统涉及语音识别、飞行仿真、视景仿真、数据库和网络通信等许多领域.给出了该系统的整体设计、模块设计及关键技术的实现途径.在语音识别等主要功能模块采用了余度技术,避免非人为中断,实现系统免维护.实践证明,该系统完全满足飞行指挥员的实训要求,可供其他指挥仿真借鉴.     

基于智能解析余度的容错飞控系统设计

常规的解析余度容错方法容易受到不确定因素和随机干扰的影响,本文以飞行控制系统为研究对象,提出基于智能解析余度的容错飞行控制系统设计方案,使用径向基神经网络的在线学习和全局逼近的性能,建立飞行控制系统传感器之间的解析余度关系,利用不相同传感器之间的解析关系进行残差分析从而进行传感器的故障隔离与信号重构.这样有效地抑制了测量噪声和模型不确定性.应用某型飞机进行仿真,实现了传感器的在线故障隔离与重构,验证了该方法的有效性.     

直升机光传操纵地面物理仿真平台的开发

该文基于某型武装直升机控制增稳飞控系统，建立了直升机光传操纵地面物理仿真平台，着重开发了两种典型的光传技术。并叙述了仿真平台的结构配置及主要组成部件开发实现。实现了具有人机交互功能的直升机光传操纵可视化仿真，并通过光传与电传的特性对比验证了两种光传技术的有效性。从而为我国直升机光传系统的实现，提供了有效的地面开发平台。     

三余度飞行控制计算机FlexRay节点通信设计

飞行控制计算机是飞行控制系统的核心组成部分,为进一步提高中小型无人机的安全可靠性,采用了软、硬件结合的三余度管理技术;首先采用模块化的设计思想,设计了系统三余度飞行控制计算机的硬件架构,包括串口、开关量、模拟量、CAN和FlexRay总线以及外扩SRAM等硬件资源;然后设计余度管理策略,该部分提出了软件表决和硬件仲裁两级余度管理思想;此外,为克服传统CAN总线负载量和通信速率等方面的不足,引入了FlexRay总线通信技术,并详细分析了总线通信数据流,设计了基于FlexRay的总线通信机制;最后进行半物理仿真实验,验证FlexRay总线通信功能,验证结果表明设计方案合理可行;设计的三余度飞行控制计算机硬件集成性高且易扩展升级,FlexRay总线通信功能也满足设计需求,具有很高的应用价值。     

民机飞控计算机余度设计及可靠性分析

为了确保飞行控制系统的任务可靠性和安全可靠性,国外先进民机飞行控制计算机均采用余度技术。非相似余度技术采用完全不同的硬件和软件组成余度通道,产生和监控飞行控制信号,可避免多通道余度系统共性故障的产生,达到较高的可靠性。文中针对非相似余度设计技术,深入研究波音和空客飞机飞控计算机的余度技术,分析其飞控系统的可靠性,再根据我国的技术实力和研发能力,提出了我国民机飞控计算机余度设计的一种方案,并且用可靠性理论进行了验证。     

四余度容错计算机系统结构及其可靠性分析

在飞行控制系统中，飞行控制计算机起着核心作用，要求具有极高的可靠性，整个系统的失效率要求小于10^-8/小时，为了满足此要求，飞控计算机系统一般采用余度技术，本文结合工程实践，讨论了一个高性能四余度容错计算机的系统结构，建立了考虑系统瞬态故障恢复和多故障处理能力的多阶马尔科夫可靠性模型，并给出了数学计算结果。。     

多信息融合大气数据系统故障隔离技术研究

飞行安全是高价值飞行器设计中必须重点关注和考虑的,涉及到飞行安全的系统一般被定义为飞行安全关键系统。通常,作为飞行安全关键系统之一的大气数据系统采用多余度设计的手段,以避免某一余度的故障或失效导致飞行事故或灾难的发生。然而,通过增加余度的方式尽管可以有效地提高系统的任务可靠度,增强系统的安全性,但同时也势必会导致系统成本的上升。随着技术的发展,采用多信息融合的技术,可以在保持最小余度设置的情况下,有效减少余度硬件的数量,既可以保证飞行安全,又能有效降低系统成本。     

容错飞控系统中关键技术设计及工程实现

容错技术能够提高飞行控制系统的可靠性及安全性,介绍飞行控制系统三大组成部分(机载计算机、传感器、伺服机构)的容错技术;描述机载计算机的余度的架构、通道同步及交叉链路传输技术、故障检测、仲裁技术,双余度传感器数据选取及伺服机构重构容错;给出了关键技术的硬件电路与软件流程,经过大量的测试及半实物仿真试验,结果表明该飞行控制系统容错方案设计合理可行,在满足航电系统方案的前提下有效地保证了控制系统的可靠性与容错能力.     

飞行控制系统故障诊断与重构技术研究

对于高空长航时无人机高性能要求,提出一种多等级余度飞行控制系统;结合飞行控制系统各组成部分的结构特点,给出了传感器信号的余度信号管理技术,机载计算机通道故障诊断与仲裁技术;伺服子系统故障隔离和控制分配重构技术;试验结果表明该飞行控制系统故障诊断与重构方案设计合理可行,不仅较好地完成了飞行控制系统的余度管理任务,而且有效提高了故障检测率抑制了虚警,保证了系统的可靠性与容错能力.     

飞控系统余度管理算法在VxWorks中的实现

利用余度技术可以大大提高飞行控制计算机系统的可靠性和容错能力,余度设计的关键技术就是余度管理策略和方法,系统的故障容错能力主要是通过系统的余度管理来实现的。在有效的余度管理算法研究的前提下,结合嵌入式实时操作系统VxWorks的特点,详细描述了二余度飞控计算机系统余度管理算法在VxWorks中的调度策略。给出了设计流程和操作过程。采用这样的设计使得系统结构紧凑,提高了系统的实时性和安全性要求。     

无人机飞行控制仿真环境三维视景子系统设计

针对无人机飞行控制仿真环境以数据方式输出仿真结果不利于挖掘隐藏于数据中的本质特性的缺陷,借助虚拟现实技术的相关理论,设计实现基于无人机飞行控制仿真环境的三维视景子系统,实时动态再现无人机飞行运动全过程,为研究无人机飞行运动规律提供直观的事实根据。阐述了无人机飞行控制仿真环境三维视景子系统设计实现的目标,构造了系统结构并提出了三维视景系统的实现框架,对视景系统实现的主要技术进行了着重介绍,在视景系统的具体实现中对视景数据库设计、视景系统开发、视点切换、LynX Prim e和ACF配置文件、数据通信接口的具体实现进行了详细的论述。最后给出了系统的实施效果。     

飞行／推进综合控制系统设计与仿真

飞机飞行控制系统与推进系统间有很强的耦合作用,单独设计和发动机控制系统已不能满足需要。该文在单4独研究外部干扰对飞行性能和发动机性能的影响的基础上,根据他们相互的关系,建立了飞行／推进系统一体化数学模型,并在此基础上进行了综合控制设计,对所建的模型进行了仿真,结果表明飞机飞行状态和发动机的工作确实有很强的耦合,同时本文所设计的飞行／推进综合控制系统具有优良的性能。     

飞行模拟器联网训练系统

根据飞行员实际飞行训练需要,研制了导调控制分系统、战场环境分系统、外弹道解算分系统、计算机生成兵力分系统、指挥分系统以及音频分系统,并通过基于HLA的网络将上述分系统和经过联网改造的飞行模拟器分系统进行联网整合,构建了飞行模拟器联网训练系统,在本地实现了多机联合训练功能.     

Adaptive discrete-time controller design with neural network for hypersonic flight vehicle via back-stepping

In this article, the adaptive neural controller in discrete time is investigated for the longitudinal dynamics of a generic hypersonic flight vehicle. The dynamics are decomposed into the altitude subsystem and the velocity subsystem. The altitude subsystem is transformed into the strict-feedback form from which the discrete-time model is derived by the first-order Taylor expansion. The virtual control is designed with nominal feedback and neural network (NN) approximation via back-stepping. Meanwhile, one adaptive NN controller is designed for the velocity subsystem. To avoid the circular construction problem in the practical control, the design of coefficients adopts the upper bound instead of the nominal value. Under the proposed controller, the semiglobal uniform ultimate boundedness stability is guaranteed. The square and step responses are presented in the simulation studies to show the effectiveness of the proposed control approach.     

Pilot competencies as components of a dynamic human‐machine system

This paper formulates a theoretical model of flight deck team performance as a dynamic human‐machine system, later referred to as CRM‐DYMO (Crew Resources Management‐DYnamic MOdel). The model identifies human and machine subsystems. The human subsystem describes the activities taken by the flight crew and the machine subsystem describes the changes in the aircraft's state. The human subsystem's output forms an input for the machine subsystem, and the machine subsystem's output feeds back to the human system creating a closed loop system. Pilots’ performance are described as competencies, which form part of the elements in the human subsystem. This paper concentrates only on CRM competencies as defined by the International Civil Aviation Authority and the International Air Transport Association. In addition to the detailed conceptual model of the human subsystem and associated competencies, the approach is illustrated with reference to two accident case studies. These demonstrate how CRM‐DYMO can assist in analyzing CRM and help in identifying how the different system components interact. Although the case studies demonstrate the benefits of CRM‐DYMO, they merely serve as a starting point to understand how CRM works and will hopefully encourage supporting quantitative simulation modeling and empirical studies.     

战术任务规划系统研究

驾驶员智能决策辅助系统对于提高作战飞机的生存性和完成任务有效性具有重要意义，研究现代军机战术任务规划和管理系统结构、组成及功能，给出了信息融合、态势评估和任务规划各子系统实现方法；基于目标和任务模型，实现了冲突检测与消解，利用模型预测控制的滚动优化和在线校正技术，实现了突发事件情况下战术飞机飞行轨迹的在线规划问题，具有较好的鲁棒性和抗干扰性，研究结果表明了该方法的有效性。     

Hybrid Computer Systems

Today's increasing emphasis on simulation of continuous dynamic systems lends a special significance to this issue of Computer. Hybrid computers, with their tremendous computing speed resulting from the all-parallel configuration of their analog subsystem, are particularly suited for dynamic system simulation. Indeed, back in the 1950's analog computers were the only game in town when it came to real-time simulation of flight vehicles. Digital computers of that era were simply too slow in the numerical solution of differential equations.     

A decentralized approach to integrated flight control synthesis

A new approach to decoupled control of large-scale non-linear systems is applied to a dynamic flight control. Control synthesis is performed in two steps. First the nominal, programmed control is synthesized using the complete model of flight dynamics. This nominal control should realize the nominal trajectory under ideal conditions with no perturbations. In the second step the tracking of the nominal trajectory is realized. The system is viewed as a set of decoupled subsystems and for each subsystem local control is synthesized. Then, the stability of the overall system is analyzed and the global control is introduced to compensate coupling among some of the subsystems. A particular choice of subsystems in a case of flight control and of local and global control synthesis is proposed. A simulation of flight control with the proposed control law is also presented.     

Mini Rotorcraft Flight Formation Control Using Bounded Inputs

In this paper, the flight formation control and trajectory tracking control design of multiple mini rotorcraft systems are discussed. The dynamic model of a mini rotorcraft is presented using the Newton-Euler formalism. Our approach is based on a leader/follower structure of multiple robot systems. The centroid of the coordinated control subsystem is used for trajectory tracking purposes. A nonlinear controller based on separated saturations and a multi-agent consensus algorithm is developed. The analytic results are supported by simulation tests. Experimental results include yaw coordination and tracking only.     

基于仿真的飞行模拟器优化配置研究

随着飞行模拟训练的比重不断加大,模拟器优化配置已成为重点研究问题。以离散事件系统仿真理论为基础,使用统一建模语言（UML）,依据面向对象分析设计的方法,建立了飞行模拟训练系统的仿真模型。通过仿真,得到能够反映系统性能的指标参数。最后运用层次分析法（AHP）对各方案的仿真结果进行综合评价,从而得到模拟器最佳配置方案。