基于ANFIS-IPD的飞行模拟器座椅舒适度评价模型

为提升现有飞行模拟器座椅舒适度,减轻驾驶员长时间训练的疲劳感,基于自适应神经模糊推理系统(Adaptive Network-based Fuzzy Inference System,ANFIS)和理想压力分布(Ideal Pressure Distribution,IPD)构建一种飞行模拟器座椅舒适度评价模型。通过座椅压力分布采集系统获取压力分布数据,采用IPD将所得数据归一化作为模型输入数据,同时收集受试人员主观评分作为模型输出数据。采用非均匀有理B样条曲线(Non-Uniform Rational B-Splines,NURBS)对座椅进行改进设计,将处理后的试验数据通过ANFIS工具训练模型进行验证,并用评价模型评估设计方案及优越性。结果表明:该评价模型对飞行模拟器座椅舒适度有较好的预测能力,为提升飞行模拟器座椅舒适度提供指导和参考。

LED球幕显示技术在飞行模拟器中的应用

当前飞行模拟器采用的视景显示系统大都基于投影器和投影技术的投影系统,故介绍一种新型的、以LED(Light Emitting Diode)技术为核心的LED球幕显示系统与应用。在解决了图形通道划分、灯板排布、图像分割和几何变形、高灰度控制驱动、全彩颜色匹配、非均匀度校正等技术问题后,LED技术和显示方法得以在球形屏幕中使用。LED球幕显示系统以超大视场、高分辨率、高亮度、高对比度和易维护等优势,展示出其在飞行模拟器视景系统领域的良好应用前景。

飞行模拟器在直升机风险科目试飞中的应用

《军用固定翼飞机和旋翼机科研试飞风险科目》(GJB626A-2006)中对风险科目的定义是,指那些具有一定危险性的科目,通常指那些前人未实践过、带有探索性,或者固定翼飞机和旋翼机处于非正常状态有危险的科目。在直升机的性能及品质试飞中,涉及许多风险科目,如涡环状态、回避区验证、自转着陆等,飞行员需要掌握一些基本风险科目的试飞方法,才能在直升机飞行中出现故障问题时,及时有效地进行干预,保护自身以及直升机的安全。这些特殊的飞行科目往往具有试飞难度高、风险大、训练成本高的特点,若直接让飞行员在直升机上进行风险科目的训练会给飞行安全带来极大的压力,并且一些风险科目需要飞行员具有极高的驾驶操作水平,倘若操作不慎,将会导致机毁人亡的惨剧。而在飞行员进行实装训练之前,先在工程飞行模拟器上进行风险科目的模拟训练,可以大大提高飞行试验的效率,保证飞行安全。

飞行模拟器声音模拟系统技术研究

飞行模拟器能够复现飞行器及空中环境,并为装备操作人员提供使用模拟,从而有效辅助飞行员进行训练,加速装备效能发挥。声音模拟系统作为飞行模拟器的重要系统之一,能够为飞行员提供声音仿真,创造逼真的环境感受。文章以飞行模拟器中声音模拟系统为研究对象,通过分析声音模拟系统在实际训练中的需求,构建了声音模拟系统的功能结构及特性;并通过对声音环境进行梳理,明确了声音模拟系统的研究内容。最后结合国内外声音仿真技术的发展,梳理了声音模拟系统的发展路径。通过声音模拟系统,能够在听觉角度使飞行模拟器发挥更大作用。

飞行模拟器洗出算法多重滤波信号补偿优化研究

针对经典洗出算法在应用于飞行模拟器时存在的信号丢失以及适应性不强的缺陷,提出一种多重滤波信号补偿的洗出算法优化方案。分析经典洗出算法中信号丢失的环节,截取丢失信号并采取深度滤波策略进行深度滤波,依据人体感知误差与运动平台的动作余量,将多重滤波后的信号以自适应的比例分别补偿到洗出算法3个通道中,实现最大程度上减小信号损失,从而减少人体感知误差。对经典洗出算法和改进洗出算法进行对比仿真和试验,结果表明改进洗出算法有效降低了人体感知误差,减少了信号丢失,改善了相位延迟,同时充分利用了运动平台的工作空间,增加了动感逼真度。

基于Stacking集成学习的飞行模拟器设备故障预判

为精准研判飞行模拟器故障问题,提升飞行模拟器故障应急处理能力,提出了1种基于Stacking集成学习的设备故障预判方法。首先,针对设备故障数据具有高维度和时序性的特点,采用正态分布法,对采集的原始故障数据进行缺失值和异常值处理,获取归一化数据,并基于核主成分分析法,提取数据的特征并降低数据维度;然后,构建以CNN、RF、BP神经网络为基分类器,XGBoost为元分类器的Stacking集成学习模型,采用交叉验证训练策略,对设备的故障类型作出预判;最后,构架典型案例。仿真结果表明,所提方法可正确有效地识别设备的多种故障状态。

飞行模拟器的仿真接口系统设计

飞行模拟器的仿真接口系统主要实现的功能包括对模拟器机载电子设备的激励和飞行仿真模型的信息交互。实现该仿真接口系统的难点在于信号种类多、数量多,模型功能复杂且实时信号响应速度要求高。针对接口系统信息交互的效率问题,实现了某种飞行模拟器机载电子设备的接口系统,并对采用了该接口系统的飞行模拟器进行了QTG测试和主观测试,测试结果表明,该飞行模拟器的仿真接口系统的设计方案满足设计要求,具有实时信号处理高效和配置灵活的优势。经实践验证,接口系统工作稳定,性能优良。

基于ARINC429总线的飞行模拟器DME音频激励方法研究

【目的】使用诸多机载真件的高等级飞行模拟器存在无法通过传统模拟音频方案产生DME导航音频的问题,提出一种适用于ARINC429设备的数字音频解决方案。【方法】通过采集机载DME—4 000设备与RIU之间的数据,解析DME输出到RIU的ARINC429格式数据的传输时序及导航音频的L044数据位组字规则。【结果】以浦东导航台为例,将对应的莫尔斯电码按本研究提出的方法转换成0-1字符串,并以20位为一组分割打包成L044数据字,再按真机时序对其进行传输,最终产生的DME导航音频与真机真实声音要保持一致。【结论】试验证明,本研究提出的基于ARINC429总线法能有效解决某民用客机飞行模拟器在采用RIU、ACP真机设备和真机链路时DME数字音频的激励问题,从而达到预期的仿真效果。

飞行模拟器声音仿真系统设计及实现

主要论述了某型教练机飞行模拟器声音仿真系统的设计,包括系统的功能、硬件组成和软件设计。采用XAudio2组件实现环境噪音及告警音的播放,实现混音效果。使用音频矩阵实现前/后舱飞行员与教员通话的控制功能。仿真得到的声音效果能够使受训学员在听觉上产生强烈的沉浸感。

用于中小型飞行模拟器的球带幕投影镜头的光学设计

针对现有沉浸式飞行模拟器进一步小型化和低成本化的需求,设计了一款应用于中小型飞行模拟器的球带幕投影镜头。论文确定了投影方案中各部件(球带幕、投影机、投影物镜)的关键参数,设计的球带幕投影镜头具有172°的视场角和6∶1的反远比,将一台装有该镜头的投影机置于银幕上沿就可以将画面投满整个球带幕。文中给出了大视场、大反远比光学系统的构造方法,对大视场非相似成像系统中的畸变、场曲和相对照度进行了分析和讨论,并给出了改善照度均匀性的有效途径。该镜头以8片透镜的低成本结构满足了4 k分辨率的高质量投影需求,在奈奎斯特频率185 lp/mm处全部视场的MTF值均达到了0.4以上,且具有良好的工艺性。

一种飞行模拟器坐标数据联网传输失真抑制方法

大规模联网是飞行模拟训练的重点发展方向之一,但飞行模拟器长距离、多节点联网经常遇到实体坐标数值经网络传输后失真问题,造成被观察的实体在视景系统中抖动。分析了数值失真原因,将数值失真归结于三种因素:截断误差、存取周期不一致和网络传输丢包和乱序。同时指出坐标数值取二阶导数得到的加速度值可以作为衡量坐标数据失真程度的一种度量。提出一种基于卡尔曼滤波的飞行模拟器坐标数据联网传输失真抑制方法。设计一系列的对比实验验证了该方法的有效性。

持续载荷飞行模拟器过失速机动过载模拟

对新型的持续载荷飞行模拟器(SGFS,Sustained G-load Flight Simulator)模拟过失速机动过载的方法进行了研究.针对过失速机动中飞机角运动剧烈的特点,推导了考虑飞机转动带来的附加过载的飞机飞行员过载计算公式.在SGFS过载模拟数学模型中应用此公式,以典型的过失速机动动作.Herbst机动为例,对机动时的飞行员过载进行了仿真研究.仿真中SGFS能够较精确地跟踪输入的飞行员三轴过载指令,最大误差小于0.2g.研究结果表明:过失速机动时飞机转动引起的附加过载不可忽略,同时也表明SGFS可较好地用于对过失速机动飞行员过载的模拟.

离心式飞行模拟器发展概述

目前我国很缺乏具有持续过载训练功能的地面飞行模拟器,并且缺乏体系化的飞行模拟器建设。根据离心式飞行模拟器的发展历程,以座舱自由度和主要训练功能划分,将离心式飞行模拟器分为动态飞行模拟器、空间定向飞行模拟器和综合飞行模拟器3种。并指出各类飞行模拟器的技术特点、主要功能及优缺点。最后介绍了离心式飞行模拟器的关键技术和发展趋势。

飞行模拟器网络数据动态交互技术研究

计算机、网络及仿真软件是飞行模拟器各系统的基本软、硬件平台,是实现仿真的基础。而数据交互技术是直接影响模拟器各系统可用性的关键技术之一。本文通过分析飞行模拟器现用的网络数据交互方式,提出了一种以数据为中心、数据动态交互、传输数据分包与解析的设计思路。采用标准的通信协议和模块化的设计方法设计了实时、灵活的网络通信,将技术应用于飞行模拟器中。经测试,证明了该技术能够更好地满足飞行模拟器网络数据要求。

我校航空飞行模拟器联合实验室在汉中挂牌成立

9月9日,西安航空学院与汉中和鸣易行智能科技有限公司共建的航空飞行模拟器联合实验室成立仪式在汉中航空经济开发区举行,学校党委副书记张昭、民航学院院长吕毅应邀参加此次活动并向公司授牌。参加此次活动的还有汉中市委常委、宣传部长、航空经开区党工委书记屈占权,汉中航空经济开发区党工委副书记、管委会主任马仕强,汉中市工信局副局长杨双武,和鸣易行智能科技有限公司总经理李奇东和相关人员。

基于TCL语言的飞行模拟器客观测试系统设计

简要介绍了客观测试系统的发展及其在飞行模拟器中的重要性,阐述了TCL语言集成到软件中的便捷高效;设计了一种可以替代人工测试的自动客观测试系统,并从系统架构、软件设计方面描述了设计思路,最后通过测试实例证明了该系统在飞行模拟器平台应用的可行性。

飞行模拟器燃油系统建模与仿真

针对飞行模拟器燃油系统仿真逼真度对其性能与操纵品质的影响,从而导致飞行模拟器的训练效果较差的问题,提出了模块化燃油系统建模方法,该方法通过对燃油箱各模块构造、供输油逻辑设计、模块质心计算与油箱的转动惯量计算;得出该模型能够逼真模拟飞机燃油箱布局、供输油逻辑,精确模拟剩余油量与飞机质心的关系,且与飞机试飞测试数据对比,结果误差最大为0.3。

一种基于模糊评判法的飞行模拟器逼真度综合评价方法

本文根据飞行模拟器组织结构和特点,构建飞行模拟器的评价指标体系,确定飞行模拟器的模糊综合评价指标集和评价集,获取模糊综合评价指标集中各因素的权重值系数和逼真度。并根据影响模拟器逼真度的主要因素,采用模糊评判法来综合评价飞行模拟器的逼真度,为飞行模拟器的逼真度提拱了精确的数学描述,希望本文的研究成果能为读者提供一定的参考价值。

飞行模拟器六自由度运动系统的关键技术及研究现状

作为飞行模拟器载体的并联六自由度运动系统是飞行模拟器非常重要的组成部分。其本质是由数字计算机实时控制并能提供俯仰、滚转、偏航、升降、纵向和侧向平移的六自由度瞬时过载仿真设备。本文从研制者的角度出发,评述了研制高性能飞行模拟器六自由度运动系统所需的关键技术及其国内外的研究进展。结合样机设计与制造的实践经验,提出亟需解决的若干理论与技术问题,以及解决这些问题的可行途径。

惯性载荷下飞行模拟器大臂结构的拓扑优化

采用导重法对惯性载荷下、以转动惯量为约束的拓扑优化问题进行求解。导重法经过改进,可以得到固定载荷下以整体柔顺度为目标、以转动惯量为约束的拓扑优化迭代公式。考虑到迭代计算时惯性载荷本身随各向同性固体微结构惩罚模型(Solid isotropic micro-structures with penalization,SIMP)中的伪密度的变化,进一步推导重力作用下的单工况拓扑优化迭代公式和重力-离心力同时作用下的多工况拓扑优化迭代公式,并通过相应算例证明其可行性和有效性。将得到的迭代算法应用于飞行模拟器大臂的优化设计中,并将由此得到的拓扑形貌与商业化优化软件Optistruct中得到的结果进行比较。对比显示:该算法比传统的序列线性规划法(Sequential linear programming,SLP)或移动渐近线法(Method of moving asymptotes,MMA)的优化效果更佳,且二者的迭代效率差别不大。导重法为惯性载荷作用下以总体柔度为目标、以转动惯量为约束的拓扑优化问题提供新的有效的解决思路。