训练型飞行模拟器系统设计及仿真研究

随着我国航空事业的不断发展,飞行模拟器的应用越来越普遍,需求量正在逐渐的增多.对于训练型飞行模拟器系统的设计工作也需要持续的开展,这样才能够建造出具有自主知识产权的训练型飞行模拟器.开展飞行模拟器系统设计工作将会促进飞行员训练水平提升.培养出更多的航空人才,强化航空安全性.飞行模拟器是一种重要的航空仿真设备,能够进行真实化的飞行训练.具有明显的可控性、经济性等特点.本文对训练型飞行模拟器系统设计及仿真研究进行相应的分析.     

某型飞机工程飞行仿真数据管理系统

针对某型飞机建立一个工程飞行仿真数据管理系统.采用此系统对该型飞机进行仿真试验,并与真实典型飞行数据对比,仿真结果吻合度较好.研究表明,此飞行仿真系统能够反映飞机真实的飞行特性,并且数据管理系统能够给用户提供较好的编辑及试验平台.     

飞行模拟器成像延迟检测系统设计与实现

根据模拟器成像延迟特点,设计了延迟时间的单片机检测系统,实现了延迟时间的在线检测。     

在飞行模拟器中实现雪的实时模拟

基于粒子系统和空气动力学效应对下雪这一自然现象进行了实时仿真,建立了一个风的模型,把雪的运动看作风的运动和雪的自由落体的综合运动。根据雪粒子的自然属性和飞行模拟实际的视景需求,简化了数学计算,模拟了下雪这一特殊气象。最后对粒子间的碰撞做了简要介绍。     

研究用飞行模拟器点对点采集系统

为了使高逼真度研究用飞行模拟器满足更多机型的实验需求,加快座舱面板的重构速度,提出了一种基于CAN总线的分布式点对点采集系统.分析了采集系统的特点,给出了点对点采集系统的软硬件结构,并针对其特点进行了层次划分.基于嵌入式处理器构建通用采集卡,使用面向对象方法对采集系统软件进行实现.将点对点采集系统应用于构建737系列模拟器座舱,结果表明,该系统可以减少面板变更影响,降低系统重构难度.     

基于卫星模拟器的卫星故障仿真系统设计与实现

为了对卫星故障进行全面的模拟,并出于对不可预测的卫星故障的考虑,本系统特对如何开发一套灵活、易扩展、可配置、易理解的描述语言来全面表现基于卫星模拟器的卫星故障进行了研究,并对不同型号卫星遥测参数的组帧多样性进行了分解,以"位"为单位细化遥测信息配置表,设计了通用且扩展性好的卫星故障脚本语言、描述器及遥测处理组件,实现了基于卫星模拟器的高效、易扩展、灵活可配的卫星故障仿真系统。     

飞行模拟器音效系统声音分析与合成技术

在简述音效系统开发方法的基础上,指出声源提取的必要性。提出使用短时傅里叶分析与合成技术以及使用线性预测分析与合成技术从飞机驾驶座舱的原始录音中提取声源的方法。详细讨论了两种方法的主要理论及提取过程,并分别使用实例阐述如何使用短时傅里叶分析与合成技术从原始录音中提取起落架放下时的声音以及使用线性预测分析与合成技术提取飞行中的空气动力噪声。通过实例以及实际开发表明,前一技术比较通用,适用于大部分声源的提取,而后一技术特别适用于噪声的提取。该两种技术还可推广到其他种类模拟器音效系统的开发中,因此具有非常大的工程应用价值。     

基于启发搜索策略的飞行仿真系统实时调度算法

针对飞行仿真系统中多种类型任务并发执行及任务具有严格定时限制和时序约束的特点,探讨了飞行仿真系统混合任务集的实时调度问题.通过建立混合任务集调度模型,把飞行仿真系统实时调度描述成一种受约束的在状态空间上的路径寻优问题.基于对启发式估价函数的设计,利用启发式搜索策略在所有符合约束的状态节点中搜索使启发式估价函数值最小的节点,经节点扩展得到了使混合任务集延迟时间最小的可行调度.建立飞行仿真系统混合任务集实时调度构架对调度算法进行试验验证,结果表明,该算法有效解决了飞行仿真系统中多种类型任务集成调度问题,并能以较低的时间开销满足飞行仿真系统对响应时间的一致性要求.     

空中交通管制仿真系统飞行仿真模型建模与实现

为了提高空中交通管制仿真系统仿真度,重新构建了一种简洁实用的航空器模拟飞行模型,包括航空器性能参数、飞行规则参数和飞行过程模拟参数的建立,航空器各种主要飞行过程的建模,气象情况对飞行的影响仿真;这些仿真方法在航空器参数设计、地面运动、上升/下降、加/减速模拟等方面均考虑了多种飞行影响因素,最后提出一种利用真实航迹数据建模的方法,并给出了此种方法的结果.通过在空中交通管制仿真系统的应用,证明本模型有良好的仿真度.这个仿真模型还可应用于管制程序的分析、飞行计划预演调控、交通流量评估和机场建设预估等方面.     

三维仿真场景构建及漫游系统实现

采用视景仿真工具MultiGen Creator和Vega设计并开发了以武汉理工大学为原型的虚拟校园三维仿真漫游系统。三维仿真漫游系统的视觉效果及运动速度与虚拟校园三维场景构建中的多种关键技术相关,在建模中采用了纹理映射技术、LOD技术、布告板技术、减少多边形数量等等相关技术,在实时驱动漫游的过程中,采取了多种人机交互方式以及碰撞检测等等,由此最终实现了三维仿真漫游系统。     

飞行模拟器原型系统导航数据库的构建

为了研究开发高逼真度的飞行模拟器,并为之提供真实可靠的导航数据,提出了飞行模拟器原型系统导航数据库的数据结构要求,即机场、跑道、甚高频全向信标、仪表着陆系统、测距仪系统、中波导航台和指点信标的数据结构要求。结合FlightGear、FS2004模拟飞行导航数据库和真实机场航图,得到了完整可信的导航数据。建立了导航数据库数据结构变换函数,基于Microsoft visual studio.NET,实现了导航数据结构变换,生成了飞行模拟器原型系统可用的导航数据库数据文件,构建了完整的、可信的、数据结构合理的高级飞行模拟器原型系统导航数据库。模拟器程序的运行结果表明,采用的飞行模拟器原型系统导航数据库开发的方法是有效的、可行的。     

飞行模拟器操纵负荷系统多余力的抑制

针对基于力回路的操纵负荷系统的内回路存在多余力影响其力感模拟逼真度的问题,依据结构不变性原理提出了速度正反馈结合逆补偿的复合控制方法对多余力进行抑制,并在此基础上,提出了阻尼补偿的方法抑制外回路振荡以增强整个系统的稳定性.仿真结果表明,提出的复合控制策略的可行性,较传统的控制策略能够提高力感模拟的逼真度.实验结果进一步表明,内回路速度正反馈结合逆补偿的控制方法可以有效补偿多余力,上述复合控制策略在阻尼补偿控制器消除外回路振荡的情况下,显著提高了操纵负荷系统力感模拟的逼真度.     

Model identification of hydraulic flight simulator based on improved particle swarm optimization and wavelet analysis

A new model identification method of hydraulic flight simulator adopting improved particle swarm optimization (PSO) and wavelet analysis is proposed for achieving higher identification precision.Input-output data of hydraulic flight simulator were decomposed by wavelet multiresolution to get the information of different frequency bands.The reconstructed input-output data were used to build the model of hydraulic flight simulator with improved particle swarm optimization with mutation (IPSOM) to avoid the premature convergence of traditional optimization techniques effectively.Simulation results show that the proposed method is more precise than traditional system identification methods in operating frequency bands because of the consideration of design index of control system for identification.     

Development of a Microcomputer System for 3D Kinematic Simulation

oamcaReal-theprocessingof3Dgraphicsisusuallyac-complishedonSGIworkstation,butthesoftwareandhard-wareoftheworkstationareveryexPensive,userscannotreallytheniit.WithincreaseinoperationalsPeedandca-pacityofndcmeomputer,itisPOssibletodoreal-timepro-cessingof3DgraPhics.Itisthereforesignificanttodevel-opasbolahonsystemforreal-timegenerationandpro-cessingof3DgIaphicsonndcmeomPuter.Therearegen-ewhythreewaysofpmeessing3Dgnphics:(l)Wth3DSplaiform,process3Dsolidbybuild-inginterfacebetweendataproces…     

空间声音建模技术及其在驾驶模拟器中的应用

描述了声音模拟中的关键技术——空间声音定位原理、声音衰减的距离模型、声音的多普勒效应及计算公式.介绍了两个虚拟空间中声音开发工具包——Open AL、DirectSound.根据在驾驶模拟器中的实际运用,给出了应该着重考虑解决的一些问题.驾驶模拟系统中加入声响模拟系统后,使模拟器摆脱了单纯的视觉信息感知,驾驶员对驾驶环境有更充分的了解,并可以及时做出相应的判断和动作,增强驾驶模拟器的培训效果.     

PowerWorld Simulator电力系统仿真可视化软件包的功能及应用

美国伊利诺伊大学电气及计算机工程学院开发的PowerWorld Simulator电力系统仿真可视化软件可直观形象地显示电力系统的运行情况．用户可以建立、更改各种电力系统模型及参数,在仿真器中进行各种操作,从而对模型进行潮流分析、故障分析及经济运行分析等．阐述仿真器强大的功能和操作简易的特点,并与其他仿真软件进行比较,通过在PowerWorld Simulator中实现仿真算例,分析比较仿真结果,证明了PowerWorld Simulator的准确性,以及在电力系统行业的应用前景．     

3DStudioMAX创建放样对象技术的扩展

３ＤＳｔｕｄｉｏＭＡＸ的三维模型构造是计算机辅助工艺设计的一项极有价值的功能，但它提供的对路径上不同层次截面型的样条数目相等的限制，使之在构造复杂形体的三维模型上受到严重制约 。