基于符合性证据链的航电系统工程试验方法

为形成逻辑严密、可追溯的适航符合性验证资料,提出一种基于符合性证据链的航电系统工程试验方法,并对实现中的关键问题进行分析研究。以自动飞行控制系统的工程试验为例,设计与实现了基于自动飞行控制系统适航验证需求的验证平台。在验证方案设计中,针对复杂验证环境中部分参数不确定性描述问题,提出一种基于分类概率多场景分析的验证方案设计方法,基于适航验证需求,对飞行数据进行筛选,通过对筛选后的飞行数据进行统计特性分析、随机抽样与合并缩减,生成包含发生概率的确定性场景,描述验证环境中部分参数的不确定性。在验证数据分析中,针对多场景多参数条件下的适航符合性判断问题,提出基于加权Dempster-Shafer证据理论的适航符合性评估方法,以确定性场景发生概率为权重,进行证据融合,避免部分小概率场景对融合结果的干扰。基于实际飞行数据,自动飞行控制系统的自动飞行模式工程试验结果表明,所提方法有效可行。

飞行训练场景构建与评估系统设计

针对提高飞行训练仿真可行度和智能化需求,提出了一种数字化飞行训练场景模拟与评估方法。重点介绍了直升机飞行训练场景构建与评估的设计思路、技术总体架构。系统性研究了场景构建、状态模拟、行动推演、智能评估等主要功能,给出了详细设计方法和实现过程。通过整合与改进多种智能化算法,该系统能够在飞行训练行动中获得最优任务执行效率,为直升机装备运用研究提供支撑,推动飞行训练与评估模式创新。

一种基于实景三维的无人机低空飞行底图构建方法

为解决城市低空无人机飞行航路规划中的障碍物探测和安全检测底图构建问题,本文提出了一种基于实景三维数据的安全检测底图构建方法。该方法利用北斗格网对实景三维模型数据进行空间划分,获取每个网格内的最高值,生成栅格和矢量格式的安全检测底图。与原始实景三维模型相比,生成的数据体量减少500~1000倍,极大节省了空间分析所需时间;同时保留了地物关键高度信息,切实保障了城市复杂区域的超低空飞行安全;局部区域发生变化时,仅需替换对应网格即可实现数据更新,工作量小。试验验证表明,本文方法可高效构建用于无人机低空飞行的安全检测底图。

无人机倾斜摄影技术在山区地区大比例尺地形图测绘中的应用研究

山区地区大比例尺地形图测绘,由于其作业难度高,成果精度不均匀,是长期研究的热点之一。针对这个问题,作者在对航空摄影测量技术分析后,得出地形图成果精度和航摄影像分辨率有关的结论。为解决航摄过程中获取的影像分辨率不一致的问题,该文提出采用仿地飞行技术进行山区地区大比例尺地形图的测绘方案,并以实际项目为例,采用检查点对生产的地形图成果精度进行检测。通过检测结果可知,采用该文方案生产的地形图精度均匀可靠,可以给山区地区大比例尺地形图的测绘带来借鉴。

基于倾斜摄影的仿地飞行技术在山区大比例尺地形图测绘中的应用研究

针对采用固定航高飞行方式生产的山区大比例尺地形图精度不统一、易超限的问题,该文在分析倾斜摄影和仿地飞行技术后,提出采用倾斜摄影和仿地飞行相结合的方式进行地形图的生产。该文首先介绍倾斜摄影和仿地飞行技术,其次以实际项目为例,对其中涉及到的关键环节进行详细介绍,最后利用外业采集的检查点,对生产的地形图精度进行检测。检测结果表明,采用该文方案生产的地形图,其精度均匀,且可以满足1∶500地形图精度要求,可以为山区大比例尺地形图测绘带来借鉴。

基于Creator/Vega的战场飞行视景系统的实时仿真

战场飞行视景系统基于虚拟现实技术开发,有巨大的军事应用前景,可以实时仿真某一战场区域内的态势,具有真实、廉价、沉浸性强等特点。文中介绍了基于Creator/Vega的战场飞行视景系统实时仿真的关键技术与实现方法。该战场飞行视景系统由地面仿真场景和飞行平视显示仪模型构成,从空域对整个战场态势实时仿真,用户可根据屏幕正前方的模拟平视显示仪中数据的实时变化借助外部设备调整飞行姿态,完成某一具体任务。

飞参驱动的虚拟飞行再现系统设计与实现

阐述了虚拟飞行再现的概念、意义,基于实际飞参和三维虚拟场景的飞行再现系统的逻辑功能设计与系统结构设计。详细讨论了基于C++和Vega实现飞行再现系统过程中的若干关键技术点。最后介绍演示了原型系统及其性能。

某型导弹飞行-攻击阶段仿真的研究与实现

在导弹飞行仿真中,根据导弹飞行轨迹和外部环境因素的影响实时地仿真控制弹体的方位、姿态与特效是关键点。基于对某型导弹飞行轨迹的实测数据和飞行、攻击特效的研究,采用实测数据作为飞行状态数据库,应用基于规则推理的方法控制事件流程,通过Vega-Creator-VC++仿真开发环境,实现了该导弹从发射至目标攻击阶段的精确仿真,较好地解决了飞行中弹体的方位、姿态控制、弹体行为和各飞行阶段特效的生成等问题,具有较好的实时性。

基于虚拟现实技术的飞行视景仿真

飞行视景仿真是飞行仿真的一个重要组成部分,它的视觉效果和逼真程度将直接影响整个飞行模拟器的逼真度。讨论了飞行视景系统的构成、视景的生成与显示,并介绍了几种开发视景系统的工具软件,重点讨论了虚拟现实技术在飞行视景仿真中的应用和关键技术。

基于Creator和Vega的红外飞行视景仿真

目前,红外飞行视景仿真已成为飞行仿真的一个重要研究方向,具有重大的军事和经济意义。针对视景仿真技术对于在夜视条件下也可以进行飞行仿真的问题,文中提出利用Creator建立三维地形模型;基于Vega仿真软件环境开发天空、地面背景和飞机效果;利用Vega中的SensorVision模块讨论了红外飞行视景生成技术,模拟在夜视条件下红外飞行视景环境,以及观察到的红外景象;利用C++编程,调用Vega API函数,开发了视景仿真程序,最后基于MFC完成了对于红外飞行视景仿真的软件界面的开发。开发和应用结果表明,该系统灵活通用,比基于OpenGL图形库开发的红外视景仿真提高了画面逼真度,缩短了开发周期。

交互式飞行视景仿真系统的设计与实现

基于六自由度运动模型,提出了Vega环境中飞行运动的数学表示及其C++语言描述方法,构建了通用的基于C++/Vega的交互式飞行视景仿真系统的驱动程序流程和模块化功能结构,并基于MFC构架利用Vega的实时仿真驱动开发了交互式的实时飞行视景仿真系统。该系统可与控制主机、光电跟踪设备一起形成控制闭环,模拟飞机对运动目标的跟踪过程,并将相应的飞行参数以仪表的显示方式输出,辅助用户测试和评估光电跟踪设备的性能。

无人侦察机实时仿真系统

无人侦察机实时仿真系统用于进行地面控制站的模拟训练。衡量模拟训练仿真系统优劣的重要指标是模拟的真实性,技术核心是飞行控制系统仿真和视景仿真实现方法的运用。利用MATLAB/SIMULINK环境对已知的飞行控制系统进行仿真,通过实际飞行数据对仿真结果进行最小二乘曲线拟合,修正飞行参数方程,实现模拟飞行的真实性;介绍了贴近真实场景的视景仿真方案的选择。仿真系统具有重要的理论价值和应用价值,为无人机模拟训练系统开发提供了借鉴思路。

无人机飞行视景三维可视化仿真

视景仿真作为无人机飞行模拟的一部分,实现了飞行场景的可视化。针对无人机三维可视化过程中的若干关键技术进行研究,如飞机尾焰生成、真实地形渲染、天空建模、镜头光晕绘制等。最后借助VC++和OpenGL编程工具,在普通PC机上实现了飞行视景的三维可视化,达到了较高的帧频率和逼真的动画效果,满足飞行场景实时显示的要求,具有一定的工程应用价值。

飞行模拟器视景中纹理压缩技术的研究与实现

在不增加纹理内存的条件下,纹理压缩技术是提高纹理容量的一种有效方法。本文详细介绍了纹理压缩的基本算法及其4种改进算法,并以表格方式给出了纹理压缩前和压缩后的对比结果,最后分析了飞行模拟器视景所使用的各种纹理,说明如何在实际应用中针对不同纹理使用不同的纹理压缩算法。

基于无人机影像和飞控数据的灾场重建方法研究

低空无人机以其机动、快速、经济等优势,在灾害应急事件中逐渐发挥作用,而灾场三维重建也因其突破了常规无人机遥感无法快速提供三维空间信息的局限,在灾害测量中的地位日益凸显。该文面向灾害测量需求,探索一种基于低空影像和无人机自身飞控数据的灾场三维重建方法。在系统规划与平台设计的基础上,选取某滑坡区进行试验。依据计算机视觉原理,通过特征提取、影像匹配、运动与结构重建等实现了相机位置及姿态的恢复,并通过地理注册最终完成了灾场影像三维重建。通过布设地面标识点并与其GPS RTK测量坐标比对,证实灾场重建模型的相对误差低于4‰。

基于OSG的飞行仿真系统视景平台的研究与开发

分析了飞行仿真系统的特征,并对其应用需求进行分析,在此基础上完成了系统视景平台的规划与设计。采用OpenSenceGraph(OSG)开源场景图形库对视景平台进行开发,针对需求分析实现了飞行仿真系统视景平台各模块的基本功能。

飞行模拟器视景系统的设计与实现

飞行模拟器视景系统是飞行模拟器的重要组成部分,和其它视景系统相比飞行模拟器视景系统具有其自身的特点,包括场景覆盖范围大、涉及的场景对象复杂、视场角较大、对虚拟环境模拟和系统实时性要求较高等特点。针对于这些特点以及整个模拟器应用对视景系统的要求,对飞行模拟视景系统的视景数据库、多通道组网结构以及仿真程序进行了设计,给出了基于Creator/CTS/VegaPrime实现整个系统的开发流程,并对系统实现中的关键技术,包括多通道同步技术、大场景数据库的调度和实时绘制技术、环境模拟技术等进行了较为深入的研究。整个视景系统应用于飞行模拟器平台,实现了对于飞行模拟视景系统特定功能和性能的要求,能够在保证实时性要求的前提下达到预期的视觉效果。

“嫦娥一号”任务全球地形实时仿真技术研究

针对"嫦娥一号"任务中航天器绕地球快速漫游的需求,设计了一种全球地形实时仿真技术。该技术采用建立静态层次细节模型和连续层次细节模型相结合的方法。运用逻辑四叉树结构组织全球海量数据的静态层次细节模型,满足海量地形数据的快速访问,并设计了数据更新算法,用以更新不同时相的地形数据;设计可见区域多细节层次数据块的快速确定算法实现全球地形的实时漫游,运用动态缓存调度策略提高了地形的绘制速度。实验表明,运用该技术实现了微机上全球地形的实时漫游。

基于OSG的飞行视景仿真平台开发

OSG(Open Scene Graph)是一个出色的视景仿真开源软件包,基于OSG可以开发高拟真度低费用的飞行视景过程。但是由于OSG是基础类库,因而有必要对其进行二次开发以降低视景过程的开发难度和开发周期。首先论述了OSG的体系结构,并依据装配式的视景仿真生成思想,设计了基于OSG的飞行视景仿真软件平台FSS的顶层结构体系。基于该顶层设计,实现了软件的开发,通过示例可以看出,在FSS上可以简单、快速实现飞行视景过程的创建,从而大幅度降低了飞行视景仿真过程开发的周期和难度。

五轴飞行仿真转台及其关键技术研究

作为红外制导武器半实物仿真试验的关键设备,五轴飞行仿真转台的研制越来越受到人们的重视。本文在对国内外五轴飞行仿真转台研制现状进行综述的基础上,对影响五轴飞行仿真转台动态性能的关键部件的设计进行了讨论,并给出了液压仿真转台各框架的一般设计步骤。