机场地面运行效率影响因素仿真分析

为提高机场地面运行效率,采用Arena软件建立机场运行系统离散仿真模型,加入动画仿真模块,结合SAS软件的数据分析与拟合功能设计三组仿真场景,分别验证改变跑道使用方式、改变拖车资源配置方式对地面运行效率产生的影响及未来运输需求快速增长时机场将面临的运行压力。结果表明,在双跑道隔离运行模式下出港平均滑行时间可缩短4 min左右;若采用双跑道混合运行,则出港滑行平均时间缩短约3 min。拖车配置方案调整后,航空器由于拖车资源限制导致等待时长超过5 min事件发生的平均概率减小18.5%。最后,通过仿真实验测试机场当前保障能力可应对的交通增量,结果显示,航班增量达到60%时,航空器的进出港滑行时间明显增长。通过地面交通仿真评估为优化机场资源配置、最大化提升运行效率提出了可供参考的建议。

基于虚拟仿真技术的地面气象观测装备微课件开发

为了提高地面气象观测业务人员对观测设备维护和保障的能力,开发了基于虚拟仿真技术的地面气象观测装备微课件。该微课件设计了Web和Android版本,使学员既可以在气象远程教育网上学习吸收后用于日常工作实践中,又可以现场遇到问题时登录手机APP现场查询装备故障解决办法后解决实际工作难题。该课件完全按照《气象远程学习资源建设规范》制作开发的,其包含了8种业务观测设备,建立了包含30多个维护保障素材库,丰富了地面气象观测培训资源,满足了学习培训需求。

滑橇式直升机地面共振非线性时域仿真

为研究非线性因素对滑橇式直升机地面共振的影响,针对滑橇式起落架弹性结构及机体阻尼器连接方式的特点,建立了简洁有效的直升机地面共振当量平面模型。该模型不仅计入了桨叶减摆器以及机体阻尼器的非线性,还考虑了机体阻尼器非比例阻尼对机体固有特性的影响。通过激振法激出机体模态稳态响应,并采用模态阻尼识别法对瞬态响应进行模态阻尼识别。分析可知,机体阻尼器提供的非比例非线性阻尼使得机体模态阻尼在时域上呈现较复杂的变化,系统稳定时,激出的阻尼器稳态响应速度幅值越大,其变化就越滞后。

地面仿真试验下的飞机倒飞故障分析研究

针对地面仿真综合试验中飞机倒飞故障,对飞控联试环境、航电联试环境、仿真飞行机理进行了分析研究,并建立故障树。文章从通信协议、数据解析、信号干扰等方面开展了故障验证,并最终实现航电系统、飞控系统交联下的仿真飞行。该故障的排除为后续跨系统综合试验平台的建设和运行提供了思路和建议。

基于AnyLogic的机场到达层地面交通仿真及优化分析

随着国内航空行业的快速发展,各大机场的陆侧交通系统也逐渐成为集多种交通方式于一体的综合交通服务体系。陆侧交通系统是机场与城市内部有效衔接的桥梁,为旅客和其他人员提供换乘出行服务,但目前我国许多机场的陆侧基础设施建设速度滞后于实际发展需求,导致旅客出行服务体验较差,公共交通分担率偏低,各交通方式缺乏有效协同运行,造成机场陆侧集疏运效率较低,供给能力不足。通过Anylogic软件进行交通仿真,模拟机场到达层地面交通的旅客出行过程,分析现状问题,针对仿真结果调整交通资源配置,并提出相应的改善建议,从而提升交通服务效率,保障旅客的出行安全。

基于OpenGL改进算法织物线圈模型三维仿真

为了实现纬编针织物三维结构的建模与仿真,在研究纬编针织物线圈编织原理的基础上,采用OpenGL技术并改进算法实现对纬编针织物的快速建模。本文通过网格模型可以快速、准确地确定纬编线圈控制点的三维坐标。通过分段三次插值算法得到线圈三维空间模型的型值点坐标,再利用改进的弯曲管线生成算法,实现线圈三维模型的仿真。该方法借助OpenGL实现了计算与绘图的分离,极大地提升了绘制模型的速度。

储气库地面工程在线仿真技术

储气库地面工程在线仿真是实现储气库生产运行流程预测、安全预警、辅助判断及优化控制的核心技术,目前,国内外对储气库在线仿真技术的研究与实践较少。通过对储气库地面工程在线仿真需求进行分析,明确储气库在线仿真的用户需求和功能需求,形成包括储气库地面工程在线仿真系统软件架构、开发架构、工作流和数据流的设计方案;采用三层架构体系和C/S(客户端/服务器)软件架构,结合基于HYSYS软件的储气库地面工程在线工艺计算模型、在线数据采集和处理技术、工艺计算模型与仿真数据库数据交互技术,开发了储气库地面工程在线仿真系统,并将其应用于某储气库采气流程,对在线仿真技术的适用性和可行性进行验证。对比在线仿真模拟结果与生产数据可知,所建在线仿真系统工艺参数计算精度满足生产需求。研究成果可为储气库智能化实践提供技术支撑。

气动加热的数值仿真及其地面试验模拟技术

气动加热仿真与相关试验研究是高超声速飞行器发展中的重要内容。对超声速气动加热现象中的边界层流动和传热过程进行分析,从物理角度探讨了气动加热仿真方法中工程模型、气体模型、湍流模型和网格尺度,以及计算格式和边界条件对仿真的影响。介绍了气动加热研究常用的氧-乙炔火焰烧蚀、辐射加热器、高焓风洞等试验设备及其优缺点,讨论了气动加热环境地面模拟试验中的相似参数,并分析了冷壁热流过高的原因。

汽车环境风洞地面区域流场数值仿真

目的探究汽车环境风洞地面区域流场规律,获取风洞边界层抽吸装置的最佳抽吸率和底盘测功机对风洞地面区域边界层厚度、风速、总压和静压的影响规律,并比较MRF法和旋转壁面法对底盘测功机转毂转动模拟的精度。方法运用计算流体动力学方法对汽车环境风洞流场进行数值仿真计算。结果边界层抽吸装置对应于喷口风速120 km/h时的最佳抽吸率为0.048。底盘测功机区域总压呈现下降趋势。相比于存在底盘测功机,汽车环境风洞无底盘测功机时,底盘测功机区域内相同位置的边界层厚度会增加1.28~12.22 mm。在前转毂的前侧、上侧、后侧和后转毂的上侧和后侧会有一个高风速区域,区域内风速比设定风速高1%~4%,与无底盘测功机相比,区域内静压值低0.32~46.02 Pa。在前后转毂前侧和后侧与地面相连接的凹部会有一个低风速区域,区域内风速比设定风速低1%~5%,与无底盘测功机相比,区域内静压值高0.08~49.34 Pa。底盘测功机转毂的转动会使附近区域的地面边界层厚度变大。在前转毂前侧,采用旋转壁面法进行模拟比MRF法地面边界层厚度增加近8 mm,而在其他位置,2种模拟方法对边界层厚度的模拟差别在1.5 mm以内。使用MRF法和旋转壁面法对底盘测功机区域风速和静压分布的模拟精度一致,而旋转壁面法对总压趋势的模拟更加准确。结论底盘测功机会对地面区域一定范围内边界层厚度、风速、总压和静压产生影响,旋转壁面法比MRF法更适合底盘测功机区域地面边界层厚度、风速、总压和静压的模拟。

基于Spline算法经编间隔织物的仿真建模

现阶段大多建模方法得到的模型保形性差,且缺少光照处理。文章提出一种基于Spline插值算法的建模方法,该方法保证曲线经过所有控制点,在三维空间上建立与实际织物基本相同的空间曲线,解决了以往所得模型保形性差的问题,并且通过VC++以及OpenGL开发工具,可以加上环境光照渲染、纹理处理等,使仿真模型更为写实,得到的仿真模型可以节省人力和物力及时间,能够在短时间内为设计人员提供更为准确的设计思路和方案。

高精度矢量磁力仪地面测试定标系统大型磁屏蔽室仿真分析

利用有限元分析方法开展大型磁屏蔽室的仿真分析,完成了高精度矢量磁力仪地面定标用大型磁屏蔽室的建模和性能仿真计算,从屏蔽效能、开口影响及内部磁场均匀度等方面对磁屏蔽室仿真计算和实测结果进行对比。结果表明,磁屏蔽空间内部中心区域的剩磁实测数值与仿真结果一致性较好,剩磁分布趋势基本一致,证明有限元分析方法在磁屏蔽室屏蔽性能定量分析的可行性。通过有限元分析方法,能够实现磁屏蔽室开口剩磁影响的定量计算,为磁屏蔽室门及通风孔设计提供依据;同时可以对内部磁场均匀区大小、残余梯度进行验证,有效避免工程实施后发现性能不满足设计要求的风险,有利于保障大空间磁屏蔽室的性能和建造效率。

基于EDEM的播种机镇压轮作业质量仿真试验研究

针对播种机开沟后地面拱起土壤易产生风沙扰动的问题,从播种机镇压轮的作业质量入手,研究其作业后对地面环境的恢复效果。以圆柱形光面镇压轮为研究对象分析其平衡状态下的力学性能,基于EDEM离散元软件对镇压过程进行仿真分析,利用Design-Expert软件对作业参数进行三因素三水平的正交试验设计,通过响应面法分析了参数的交互作用对地面平整度的影响,并对参数进行了优化。试验结果显示:镇压过程中,影响地面平整度的作业参数主次顺序为镇压轮作业速度、地面拱起土壤的堆积高度;为满足作业效率需求,当开沟后地面土壤堆积高度为43 mm时,镇压轮作业速度应达到1.32 m/s,此时最佳地面平整度为93%。对于更高的作业效率需求,应结合土壤拱起形态合理提高作业速度。

机场地面保障服务车辆协同调度和仿真优化

为实现大型机场地面保障服务高效化、智能化运行管理,通过研究多航班、多种地服车辆、多车场、带容量时间窗的复杂车辆路径规划问题,构建地服资源协同调度模型。结果表明,根据航班到达规律和机位分布情况,基于分解的高维进化算法求解效果较好,得到车辆使用数少、行驶距离短、超出时间窗惩罚函数最小和任务均衡的四维多目标优化问题的调度优化方案;通过Anylogic仿真软件验证,可实现机位占用情况、车辆使用情况动态分配和监控。

基于航班时刻优化的地面等待模型的建立与仿真

地面等待是指机场或者管制区内容量受限时,飞机通过地面等待的策略来缓解机场或者管制区拥挤的方法。为了优化航班的单机场地面等待问题,考虑不同机型,针对不同航空公司航班之间的排序,建立了基于航班时刻优化的地面等待模型。结果表明,当机场发生拥挤时,对航班进行排序,使航班有序进行起降,同时使所有航班的地面等待总体损失最小。

铁路地面信号设备系统时间同步算法设计及仿真分析

铁路地面信号设备系统属于通信网络,其时间同步系统能够优化铁路部门内部管理流程,因此在使用前需要应用同步算法设计提升时钟的精度及稳定性,从而降低时间不同步带来的故障问题。主要对铁路地面信号设备系统时间同步算法进行PTP协议改进设计,并针对设计过程进行仿真分析,从而检验时间同步系统的应用价值。

航空发动机地面试车台缩比相似判据及其仿真验证

基于相似理论设计构建模型地面试车台具有重要的理论意义与工程应用价值。为使模型地面试车台能够有效复现原型地面试车台的流场气动特性,保证两者流场测试数据一致或近似,模型地面试车台的设计构建需要遵循一定的缩比相似判据。采用量纲分析法,推导、提出了地面试车台缩比相似判据。在满足相似判据条件下,进一步利用数值仿真,验证了该地面试车台缩比相似判据的合理性与有效性。研究对模型地面试车台的研制具有较大的指导意义。

基于离散点拟合算法的地面数字电视单频网重叠区分析

对于地面数字电视而言,对单频网重叠覆盖区(以下简称重叠区)进行信号分析是提升该区域信号接收性能的重要基础。通过分析单频网重叠区“信号自扰”的现象和原因,采用“离散点拟合”算法,准确给出既定信号参数条件下的重叠区,并提出重叠区内有效解调信号的基础条件。通过仿真实验对该方法的可行性和有效性进行验证,达到了预期效果。

基于OpenGL的多机器人仿真环境

针对现有机器人仿真软件无法嵌入用户开发的多机器人控制算法这一问题,通过对比分析目前常用仿真软件,提出开发基于OpenGL的多机器人仿真环境。首先规划多机器人仿真软件架构,设计具有多种基本算法模块的软件处理流程;其次以TA1400工业焊接机器人为例,给出仿真软件中建立运动可控的机器人模型建立过程;最终得到基于OpenGL的开放程度高、可视化效果逼真的多机器人仿真环境。通过给出机器人运动仿真分析方法、多机器人碰撞检测可视化的仿真结果示例,验证所开发的基于OpenGL的多机器人仿真环境可行性和有效性。

基于OpenGL的导弹攻击过程可视化仿真

运用OpenGL图形库,研究了三维对象的建模方法、特殊效果产生技术、模型的数据驱动及视点变化技术。建立了舰船、飞机和导弹的三维模型,制作了大海、天空、岛屿、爆炸等特殊场景。实现了导弹攻击过程的可视化仿真,试验者可通过视景仿真终端从任意距离和角度观察导弹的攻击过程。

基于OpenGL的三维仿真实现

提出了一种基于开放式三维图形程序标准 Ｏｐｅｎ Ｇ Ｌ 的三维仿真方法，论述了利用 Ｏｐｅｎ Ｇ Ｌ进行三维仿真的优点，以及仿真几何模型的构建、模型运动轨迹的确定、仿真过程的动态显示、以及仿真真实感实现的具体算法与策略。上述方法已成功地应用于西安飞机公司数控弯管机三维仿真软件的实现中。