基于FlightGear的综合航电主飞行显示器设计

综合航空电子显示系统作为传统机械式飞行仪表的替代,以数字化、集成化形式提供大量飞行信息。为满足某型通航飞行品质监控平台的需求,应用AC3D软件建立了综合航电主飞行显示器模型;在FlightGear视景系统框架上,完成了基于XML文档的模型驱动开发;借助FlightGear外部数据I/O接口输入飞行数据,实现了飞行数据的数字化、综合化显示。仿真实验证明,显示器界面逼真,能直观地反映飞行过程中的相关参数,实现飞行状态的复现。

全自动QuEChERS前处理仪结合气相色谱-四极杆-飞行时间质谱法测定橄榄油中222种农药残留

基于QuEChERS方法,建立了全自动QuEChERS前处理仪结合气相色谱-四极杆-飞行时间质谱法(GC-QTOF-MS)快速测定橄榄油中222种农药残留的分析方法,并考察了提取溶剂酸化程度、正己烷体积、振荡时间、离心温度、净化剂对222种农药残留测定的影响。首先选择响应较好且无明显干扰的离子用于定量及定性,再通过对全自动QuEChERS前处理仪的参数设置开发了净化流程,用含2%甲酸的乙腈溶液提取,上清液在含有400 mg N-丙基乙二胺(PSA)、400 mg十八烷基硅烷键合硅胶(C18)和1200 mg无水硫酸镁的离心管中净化离心,净化液经氮气吹干,用乙酸乙酯定容后供仪器分析,最后采用基质标准溶液进行定量。从基质效应、线性范围、检出限、定量限、精密度及正确度等方面对定量分析方法进行验证。结果表明:222种农药中86.04%的农药线性范围为0.02~2.00μg/mL,10.81%农药的线性范围为0.10~2.00μg/mL,3.15%农药的线性范围为0.20~2.00μg/mL,相关系数(R^(2))均大于0.99,222种农药在各自线性范围内线性关系良好;全部被测农药的检出限范围为0.002~0.050 mg/kg,定量限范围为0.007~0.167 mg/kg,其中有170种农药定量限可以达到0.007 mg/kg,21种农药定量限可以达到0.017 mg/kg,占总数量的86.04%;在0.2、0.5和0.8 mg/kg 3个添加水平下,平均回收率为70%~120%的农药占全部被测农药的79.58%,平均回收率为80%~110%的农药占全部被测农药的65.92%,相对标准偏差(RSD,n=6)<10%的农药占全部被测农药的93.54%,RSD(n=6)<20%的农药占全部被测农药的98.35%。应用该方法对14份市售橄榄油样品进行了检测,共检出7种农药,其含量范围为0.0044~0.0490 mg/kg。该方法操作简单、快速、灵敏度高,且自动化程度较强,前处理过程无需人员值守,减轻劳动力的同时减少了人员误差,能够满足橄榄油中多种农药残留检测的需求,也可以为其他油类农药残留检测及复杂基质的自动化前处理提供参考。

Autof ms 1000与MALDI Biotyper对临床常见丝状病原真菌鉴定的比较分析

目的:研究比较两种基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪(Autof ms 1000与MALDI Biotyper)对临床常见丝状病原真菌鉴定的准确性和效率。方法:共纳入32株丝状病原真菌标准菌株和120株临床分离菌株,按照标准操作方法分别用Autof ms 1000与MALDI Biotyper对相关菌株进行鉴定,对相关结果及测序分子鉴定结果进行对比分析。结果:在种水平上,Autof ms 1000质谱仪共检出140株丝状病原真菌,检出正确率为92.1%(140/152),其中126株分值在9.0以上,2株出现错误鉴定,误鉴定比例为1.3%(2/152);MALDI Biotyper质谱仪共正确检出98株,检出正确率为64.4%,2.0分以上的菌株47株,仅3株鉴定分值大于2.3分,7株出现误鉴定。结论:Autof ms 1000与MALDI Biotyper这两种质谱鉴定系统均能用于临床常见丝状病原真菌的快速鉴定,而Autof ms 1000质谱仪更具优势。

仪表着陆系统调制度差分析及应用验证

仪表着陆系统(Instrument Landing System,ILS)对飞机进近着陆安全起到基础性保障作用。研究航迹偏离刻度(DOT)、调制度差(Difference in Depth of Modulation,DDM)与航迹偏离角三者间的关系可以进一步量化DOT,显示DDM与真实航迹偏离角的数量关联,为飞行事故调查提供量化依据。基于仪表着陆系统原理建立了ILS数字化波形仿真模型;并通过飞行数据进行回归分析,对国内某机场04R跑道的ILS信号进行实例分析,求解了飞机进近阶段DOT、DDM与航迹偏离角间的定量关系;同时讨论了影响飞机进近安全的次级下滑道现象,为飞行数据分析提供了可行的量化计算方法。

飞行仿真系统虚拟仪表关键技术探究

该文研究基于增强现实(AR)技术和图形渲染技术的飞行仿真虚拟仪表系统。利用实时光线追踪技术和高精度图像渲染算法,显著提升虚拟仪表的视觉真实感。结合AR技术,飞行员能够在仿真环境中实时获取动态调整的飞行信息,并通过手势识别和语音控制实现交互式操作。研究结果表明,AR与图形渲染技术的结合在提高飞行仿真系统的真实感、操作便捷性和安全性方面具有显著优势,为飞行训练和飞行器设计提供新的发展方向。

基于惯性测量的机载数字侧滑仪建模方法

机载侧滑仪是监测飞机在空中侧向受力的重要仪表。为解决机械侧滑仪精度无法量化的问题,提出了一种基于惯性测量的机载侧滑仪数字化建模方法,实现了飞行侧滑实时定量数字化显示。首先,从运动学出发导出了侧滑仪的运动理论表达式;进而,以惯性测量信号为输入,基于侧滑仪的动力学分析建立了侧滑仪的力学模型;最后,考虑工程实际对侧滑仪模型进行了简化,仅保留天向比力和侧向比力,并进一步结合实验确定了数字侧滑仪模型的关键参数摆长为10米。由于机械侧滑仪作为目视仪表难以量化,基于图像识别设计了验证实验,对机械侧滑仪和数字侧滑仪的输出进行定量对比,结果显示Pearson相关系数大于0.98。基于所提建模方法设计的数字侧滑仪可以及时准确地监测飞机侧向受力,该数字侧滑仪已在某型飞机上得到应用验证。

机场空域内无人机与通航有人机混合运行间隔研究

随着无人机技术与运用的快速发展,无人机与传统通航飞机在机场空域开展混合运行是未来发展的必然趋势。包含直角转弯的仪表航线是机场区域内使用得最多,飞机密度最大,飞行风险风险最高的航线类型,该类航线上的仪表间隔的安全性是确定整个机场终端区飞行间隔的基础。论文研究了在通信、导航、监视(CNS)性能下,机场空域内实施包含直角转弯航线的通航无人机混合仪表运行的位置偏差特点,利用基于高斯分布的碰撞风险模型,选取通航典型机型CESS⁃NA172R、TB双尾蝎与大型翼龙2等,在满足ICAO提出的终端区内1×10-7安全目标水平的前提下,通过仿真计算得到无人与通航有人机混合运行的安全距离为3.6km。论文设定的CNS性能环境体现了大多数通航无人机混合运行特点,无人机型类别也属于较大型飞机,因此论证得到的3.6km仪表混合运行间隔具有很好的普适性,可以成为通航有人机与无人机在机场空域内混合运行间隔制定的重要参考。

航空仪表发展现状与分类简介

航空仪表是一种集传感器、转换部分、显示器为一体的航空飞行仪表,对飞机的飞行姿态、导航信息、发动机状态、系统状态进行测量和指示,为驾驶员提供必要的飞机状态信息,是飞机构造中不可或缺的部分。介绍了航空仪表的3个主要发展阶段,并以美国F-15战斗机座舱显示仪表发展为例进行了对比分析。从原理和功能出发,概述了航空仪表的主要分类方式,并以电子综合显示仪表为例,介绍了航空仪表的主要显示内容。对未来航空仪表发展趋势进行了展望,讨论了未来航空仪表发展方向。

GL Studio在飞行座舱模拟器中的仿真研究

利用GL Studio软件的图形设计器和代码编辑器,结合VC++6.0混合编程,对飞行模拟器的仿真进行研究。介绍了GL Studio软件的特点,主要功能以及在飞行模拟器仿真中的应用。按照模拟器仿真的步骤,详细介绍了仪表面板、开关按键,以及油门、手柄等交互设备建模和仿真过程,仪表设备的各种属性的设置方法,以及通过编码实现设备功能的具体过程。并给出了相关仿真结果。经仿真实践证明GL Studio建模形象逼真,是一种高效快捷的仪表仿真软件,将其应用于飞行模拟器仿真中,达到了很好的效果。

基于虚拟仪器技术的飞机飞行参数记录器检测系统的研制

虚拟仪器是目前测试控制领域中最流行的技术之一。本文简要分析了某型飞机飞行参数记录器的工作过程 ,给出了基于虚拟仪器技术的飞行参数记录器检测系统的设计方案 。

基于虚拟仪器的超声信号测量及测距研究

为更好地进行目标探测,利用虚拟仪器技术设计了超声信号测量系统,介绍了系统的构成和各模块工作原理。测距是目标探测的关键技术,重点从信号处理的角度,在分析传统超声射程时间TOF测量算法的基础上,提出了两种基于包络的改进算法,并利用LabVIEW软件来实现。最后利用超声信号测量系统完成超声波信号的采集、存储,回波信号的特征和幅值分析、测距分析等实验,结果表明该系统能对超声信号进行直观信号分析处理,测距准确,为后期目标识别提供了基础平台。

基于GPS的仪表着陆系统飞行检验建模

GPS是新一代卫星导航与定位系统,它定位精度高,具备提供多维的时空位置速度信息及连续导航能力。文中根据GPS定位原理、飞行动力学理论及仪表着陆系统信号体制,建立了以GPS作为基准系统的ILS飞行检验模型,为进一步的研究提供指导。

基于DirectX的虚拟仪表技术在飞行仿真中的应用

利用DirectX的z缓冲算法和双缓冲技术,使用多个分层的透明、实时旋转和缩放的精灵图片(Sprite),从而构建通用化、开放性的虚拟仪表平台,并将其应用在飞行数据的处理中,实现了通用化的座舱仿真。

仪表飞行条件下飞行错觉与仪表注视的相关分析

目的分析仪表飞行条件下飞行错觉发生情况与仪表注视的相互关系。方法对45名飞行员进行仪表飞行试验,记录其飞行错觉情况、仪表扫视情况及眼动情况,并对以上指标进行偏相关分析。结果飞行员仪表飞行错觉水平与飞行错觉后反应(r=0. 620,P=0. 000)、升降速表注视时间(r=0. 372,P=0. 014)呈显著正相关;与高度表反应正确率(r=-0. 304,P=0. 047)、地平仪反应正确率(r=-0. 311,P=0. 042)呈现显著负相关。结论飞行员仪表飞行错觉的发生与高度表、地平仪及升降速表的正确判读具有一定关联,视觉搜索效率较低可能是飞行错觉发生的重要原因或重要中介因素。

基于谷歌地球的仪表飞行程序

在Google Earth的三维地形数据的基础上,建立了完整的计算机辅助仪表飞行程序设计系统,在GoogleEarth上绘制出飞行程序保护区。并建立机场数据库,存储机场数据以及保护区各重要位置点数据,导入AUTOCAD,完成AUTO CAD出图。实现计算机辅助飞行程序设计。

基于VAPS的虚拟航空仪表显示系统

虚拟航空仪表系统是飞行模拟器的重要组成部分。结合虚拟仿真技术和飞行模拟器样机的技术要求,阐述了虚拟航空仪表的构建和虚拟仪表系统的实现方法。系统采用软件VAPS进行虚拟仪表的外形设计;采用VAPS和C++混合方式进行驱动显示;采用C编程语言实现虚拟航空仪表系统内部的通讯,网络通讯采用UDP/IP通讯形式。仿真结果证明,VAPS建模形象逼真,是一种简捷高效的仪表仿真软件,将其应用于航空仪表面板仿真中,能够取得良好的效果。

FPGA在飞行仪表字符图形产生器设计中的应用

介绍飞行仪表字符图形产生器的工作原理和实现方法 ,并提出了一种针对飞行仪表显示图形特点的新型帧存结构 ,该帧存结构具有双缓冲和自动消隐等特点。文中讨论了采用大规模可编程逻辑器件 FPGA设计的视频控制器和帧存控制器的方法。最后 ,重点介绍自动消隐帧存的原理和设计方法 ,该方法能大大加快飞行仪表显示画面的生成速度。

一种采用数学形态学方法的姿态指示器填充算法

在现代飞机座舱电子飞行仪表系统中 ,全姿态指示器天地区域的实时填充是个非常费时的工作 ,但已有算法不管是在填充速度还是硬件可实现性上都存在缺陷。本文把适于硬件实现的数学形态学方法应用于姿态指示器的实时填充中 ,提出了一种新的区域填充算法 ,在此基础上引入种子概念 ,发挥数学形态学的并行运算能力 ,提高全姿态指示器的填充速度。文中进行了单粒和多粒种子的生长试验 ,在多粒种子并行填充的情况下 ,填充效果和速度性能均优于传统算法。该算法填充速度快 ,能并行处理 ,适用于姿态指示器等实时填充的场合。

嵌入式电子飞行仪表系统软件设计

设计了一种基于嵌入式操作系统的电子飞行仪表系统软件。介绍了电子飞行仪表系统的基本构成,在嵌入式操作系统上设计并实现了主飞行模式、导航模式、发动机信息模式等功能。分析了电子飞行仪表系统软件设计的原则和结构,介绍了软件的类和消息机制。此外,通过在嵌入式系统的有限资源和三维处理的复杂算法间进行合理的折衷,实现了空间变换、立体投影和曲线消隐等算法模块,构成了自行设计的三维地形引擎。软件已经在基于Intel,Motorola等多种嵌入式处理器的系统上下载成功并且能够稳定运行。

配对进近模式分析及研究进展

配对进近模式是在近距平行跑道上运行的,旨在提高仪表气象条件下的进场效率的一种高效进近模式,该模式的完整流程在国内鲜有阐述。本文重点分析配对进近程序在近距平行跑道上运行时各阶段的流程,以及配对进近程序的实施对机型、设备以及人员的具体要求;结合目前国内近距平行跑道的运行情况,国际上对配对进近模式的研究和应用现状,指出我国引进配对进近模式的迫切性以及该模式今后的研究和发展趋势。