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.

动态飞行模拟器及其发展概述

在分析载人离心机对航空生理医学研究以及飞行员高过载训练作用的基础上,详细介绍了载人离心机向动态飞行模拟器的发展历程,并对国内外发展历史、发展现状进行总结,重点介绍当代国际上主要厂家以及国内载人离心机发展历程中的代表性产品。随着我军先进战机的大量服役,国内仅有的一台引进的动态飞行模拟器已不能满足使用需求,中国工程物理研究院总体工程研究所在多年大型科学实验用离心机研制经验的基础上,开展动态飞行模拟器研制工作,目前已完成部分主要性能指标的调试工作,并根据工程研制经验对动态飞行模拟器研制过程中的关键技术以及国内未来发展趋势展开分析讨论。

动态飞行模拟器停机运动控制方法

在战斗机飞行模拟器优化设计中,为了在地面对飞行员进行持续性高过载训练,提出设计动态飞行模拟器(DFS)。在DFS系统在运行过程中,基于安全上的考虑,可采用不同的停机策略。为了减少停机时对人员及设备的损伤,需要对DFS停机过程运动控制方式展开研究。在分析DFS工作原理及停机模式分类基础上,建立了不同停机模式下的运动控制数学模型。在MATLAB中对不同停机模式进行数值仿真,验证数学模型的有效性,研究停机时DFS运动规律,仿真结果验证了所建立模型的有效性,结果表明针对不同停机模式下建立的飞行模拟器数学模型能够有效控制动态停机。

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。

基于改进SFAM多分类器的SLFS逼真度评估

持续载荷飞行模拟器(SLFS),是飞行模拟器从"无持续载荷模拟功能"到"有持续载荷模拟功能"的技术跃升,能够实现逼真的模拟实战飞行训练。因为有了持续载荷模拟功能,人体感知模拟环节提升到核心地位,逼真度评估方法必须与之相适应。利用数据挖掘中分类算法对模拟器的开环逼真度和闭环逼真度按不同权重进行层次评估。简化自适应谐振神经网络(SFAM)具有优良的分类性能和更快的收敛速度,但也存在当输入模式类属间差距较大时分类出错以及分类稳定性的缺陷。为了改善网络性能,采用自适应警戒参数的方法对网络进行优化;采用多SFAM分类器集成复合的方法克服分类缺陷。经试验,改进的多SFAM分类器在对影响持续载荷模拟飞行逼真度的各种因素分类过程中表现了较高的分类精度,是一种有效的适应持续载荷飞行模拟器的逼真度评估方法。

持续载荷飞行模拟器控制算法设计研究

为解决持续载荷飞行模拟器角运动感知与视景感知不相匹配的问题,对持续载荷飞行模拟器控制算法进行研究。对持续载荷飞行模拟器控制系统进行了数学推导;构建了人体角运动感知与旋转线性加速度和角加速度之间的关系模型,提出基于人体角运动感知模型的持续载荷飞行模拟器控制算法,使持续载荷飞行模拟器与仿真飞机角运动相匹配。仿真结果验证了所提出的控制算法可以有效解决飞行员角运动感知与视景感知不相匹配的问题,提高持续载荷飞行模拟器仿真逼真度。

持续载荷飞行模拟器建设应用需求

在回顾持续载荷飞行模拟器国外应用情况、系统结构、基本工作原理、载荷控制策略的基础上,深入分析了对持续载荷飞行模拟器的应用需求。此项工作在我国目前尚处于研究探索阶段,相信随着军事需求分析不断深入,持续载荷飞行模拟器在我国定会不断涌现。

持续载荷飞行模拟器控制方程参数优化研究

为提高持续载荷飞行模拟器仿真逼真度,解决持续载荷飞行模拟器角运动本体感知与视觉感知错配问题,对持续载荷飞行模拟器控制方程参数优化问题进行了深入研究。介绍了持续载荷飞行模拟器仿真原理,构建了持续载荷飞行模拟器控制方程。基于人体感知模型设计了的持续载荷飞行模拟器控制方程参数优化算法,给出了控制方程参数优化的具体流程。通过仿真实例验证了所提出控制方程参数优化算法的可行性和有效性。研究结果可为持续载荷飞行模拟器控制算法设计提供参考。

持续载荷飞行模拟器过载模拟新原理

先进战斗机空战机动时产生的持续性高过载会严重危及其飞行安全。为了能够在地面开展高过载的飞行员飞行训练,需要对新型持续载荷飞行模拟器(SGFS)持续性过载模拟的新原理进行研究。首先分析了SGFS过载模拟的新机理,系统地推导了相关的计算公式,在此基础上建立了SGFS过载模拟的数学模型。为了考察SGFS对单轴及多轴过载的模拟能力,分别对梯形过载指令及飞机全滚机动时的飞行员3轴过载进行了数值仿真,并研究了过载模拟时SGFS的运动规律。仿真结果验证了所建立的SGFS数学模型的正确性,同时表明SGFS可对实际飞行时的飞行员3轴持续性过载进行精确地模拟。