模拟器飞行仿真系统研究

飞行仿真系统是现代飞行器设计与研发的重要工具,是整个飞行器进行飞行模拟的重要数据源,可以为飞行器设计的动态验证提供重要支持。为了使模拟器能够尽量逼真地模拟飞机的飞行,需要建立精确的飞行仿真系统。对飞行仿真系统设计进行了研究,介绍了飞行仿真系统组成,给出了飞行仿真系统架构,阐述了飞行仿真系统功能。     

基于FlightGear/Matlab的运输类飞机飞行仿真实验设计

以NASA气动数据为基础,建立波音747飞机飞行仿真模型并验证,设计了可调整参数的控制器示例,利用Flight Gear和Matlab软件的接口技术实时传输仿真数据,实现了飞行仿真的三维可视化,并根据课程需求开发了飞行仿真实验。经教学实践验证,仿真实验促进学生对理论的直观理解,有较高的使用价值。     

飞行仿真技术在模拟飞行实习与训练中的应用

为降低飞行实习与训练成本、提高训练效率,实现民航飞行员训练模式的改革,上海工程技术大学研制了三自由度飞行模拟器和固定飞行模拟器,以替代真实飞机进行模拟器飞行实习与训练。利用该模拟器能进行开关车、起落飞行、空域特技飞行、大航线飞行、暗舱仪表飞行、昼间复杂气象飞行、夜航简单气象飞行等普通民用飞机90%的飞行课目和特殊情况处置训练,为民航飞行学员的选拔、培养提供了一种安全、高效、经济的训练手段。     

基于FlightGear的三维可视化飞行控制仿真实验平台的设计

以某种典型的六自由度固定翼飞机模型为基础,设计并建立了基于Flight Gear的三维可视化飞行控制仿真实验平台。该平台基于Matlab/Simulink编写飞机模型仿真和飞行控制设计实验界面,并与Flight Gear直接对接,实时显示三维立体飞行场景,展现飞行控制过程。平台界面实时显示飞行状态变量曲线,与飞行场景对应,增强数学变量与其物理含义之间的相关性,提升学生理论联系实际的直观理解。平台具有很强的开放性,可以由教师演示操作,也可以由学生主导交互,分步骤分难度让学生自主设计飞行控制系统,有效提高学生综合运用飞行控制理论的能力。     

基于地面模拟器的《飞行力学》实验课建设

针对《飞行力学》课程抽象概念和数学公式多等特点,为加深同学对飞机操纵性和飞行性能等抽象理论和知识的理解和掌握,设计了基于地面飞行模拟器的《飞行力学》实验课。通过该实验课不仅可完成飞机从地面起飞到升空返回的操纵模拟,还可完成相应的飞行性能的模拟。基于地面模拟器设计了多项课程实验科目,学生可在模拟器上对课堂讲授的理论知识进行验证。     

民用飞机模拟飞行软件研究

在经典飞行仿真技术研究的基础上,利用虚拟现实技术的相关理论,结合民用飞机模拟飞行的特点,建立精确的飞行仿真系统,为飞机设计的动态验证提供重要的技术支持。首先对飞行仿真系统功能进行了分析说明,然后从飞机非线性模型设计、流程设计和软件管理三方面重点剖析了飞行仿真系统的软件设计,最后研究了飞行仿真系统的软件接口设计。     

数字式电动操纵负荷系统设计

操纵负荷系统是模拟不同环境状态下驾驶员所感觉到的操纵力的人感系统。根据对飞机操纵系统的分析,给出了某型号飞行模拟器操纵负荷系统的模拟原理,构建了一种数字式电动操纵负荷系统,对其功能、工作原理和结构组成进行论述,建立了驾驶杆力的数学模型,对操纵负荷控制系统的软硬件结构和机械连接进行了研究和设计,该系统实现了对飞机操纵系统的性能模拟,已成功应用于某型飞行模拟器产品研发中。同时系统的设计满足操纵负荷系统的通用性,可适应不同仿真对象和不同工作模式负载力特性变化的要求,对于运动仿真、场景仿真和其他与位移和力反馈有关的仿真领域也有一定借鉴意义。     

基于工程模拟器的液压系统仿真模型开发与应用

工程模拟器通过建模与仿真技术,为工程师和飞行员提供了一台具有运动感觉及高逼真度模拟飞行环境的试验平台。为了支持控制律设计及适航验证试验,必须集成高保真且符合需求的机载系统仿真模型,从而提高工程模拟器的置信度。液压系统作为源系统,为飞机多个用户提供液压源,其模型精度直接影响模拟器性能。基于工程模拟器环境提出了液压系统仿真模型开发、测试及应用方法,为开发适用于模拟器的液压系统模型提供参考。     

基于飞行程序的机场噪声评估研究

为了科学评估飞机噪声对机场周围居民区的影响,分析了飞机噪声危害和评价指标,结合飞行程序和飞行员的实际操作,采用波音性能分析软件BCOP(Boeing Climb Out Program)确定飞机的三维航迹,提高了飞行航迹预测的精度,并建立空间坐标系统将飞机航迹坐标化,提出了基于三维坐标模型的飞行程序噪声评估方法.最后以国内某机场的离场程序为例进行航迹仿真,绘制出噪声等值线图.结果表明,采用飞行程序空间建模的方法,精确飞机的航迹,从而准确预测飞行程序的噪声,可以为飞行程序设计提供参考.     

揭开黑匣子真面目

最原始的黑匣子又称飞行记录器(也叫飞行数据记录器),它可以把飞行记录器所记载的信息,经过处理后送入飞行模拟器,重现失事的经过,形象地分析事故的原因。黑匣子实际上是橙红色的,人们俗称为黑匣子是因为飞机失事时外表被火烧后变成黑色;另一种含义是匣子里的内容很神秘,在未破译之前总是个谜。