舰载直升机着舰指挥模拟训练系统

舰载直升机着舰是一个复杂和危险的过程,着舰指挥员的指挥能力直接影响直升机着舰安全。构建了海浪、舰艇摇摆、助降灯光系统等影响舰载直升机着舰的环境系统;实现了舰载直升机着舰指挥模拟训练系统,包括指挥动作捕捉、识别等内容;该系统结合载直升机着舰指挥的特点,将动作捕捉技术应用到着舰指挥训练。使用结果表明,系统运行稳定,训练效果较好,能够有效提高舰载直升机着舰指挥员的训练水平。

着舰指挥官指令操作关联引导系统建模

为保证航母舰载机着舰过程中着舰指挥官(Landing Signal Officer,LSO)对于驾驶员操作引导的安全性,建立了一种"LSO-驾驶员-舰载机"指令操作关联引导系统,通过深入剖析LSO引导任务,明确控制难点,定义指令操作基元概念,阐述引导着舰纠偏过程中的指令操作基元的集合性,设计建立LSO指令操作关联引导模型,LSO依据舰载机实时飞行状态下达"飞行状态关联指令",驾驶员依据LSO指令执行"指令关联操作",可以实现完整的指令操作基元响应纠偏.针对不同飞行偏差状态下指令操作关联引导过程进行仿真,结果表明本文设计的引导控制模型对于着舰偏差修正准确,纠偏策略符合实际着舰情况,为舰载机着舰安全性的提高提供了帮助.

着舰指挥官非对称变论域模糊引导技术

为了研究舰载机着舰安全性和驾驶员操作稳定性,本文提出了一种基于非对称变论域模糊控制的着舰指挥官引导模型。通过定义论域变换因子和比例伸缩因子,设计了非对称变论域模糊控制算法,给出了依据多输入单输出系统逼近误差限界确定模糊论域划分的方法,建立了着舰指挥官非对称变论域模糊控制系统。仿真分析表明:对比传统的着舰指挥官指令操作关联模型,本文设计的非对称变论域模糊控制系统仅需3.87 s就可以满足逼近精度0.2 m的要求,具有较快的收敛速度和较高的收敛精度,同时对于提高舰载机驾驶员操控能力和保证着舰安全性具有现实的工程意义。

基于引导动作基元的着舰指挥官控制系统建模

为了保证航母舰载机着舰过程中着舰指挥官(Landing Signal Officer,LSO)对于飞行员操作引导的安全性,建立了一种"LSO-飞行员-舰载机"指令操作关联引导系统,通过深入剖析LSO引导任务,明确控制难点,定义指令操作基元概念,阐述引导着舰纠偏过程中的指令操作基元的集合性,设计建立LSO指令操作关联引导模型,LSO依据舰载机实时飞行状态下达"飞行状态关联指令",飞行员依据LSO指令执行"指令关联操作",可以实现完整的指令操作基元响应纠偏。针对不同飞行偏差状态下指令操作关联引导过程进行仿真,实验结果表明设计的指令操作关联模型能够适应着舰偏差修正过程,具有较好的实用性。

基于模糊控制的舰载机着舰指挥官引导系统建模

为保证航母舰载机着舰安全性,提出了一种基于模糊控制的舰载机着舰指挥官(Landing Signal Officer,LSO)引导决策系统建模方法。通过分析舰载机着舰过程安全影响因素,明确飞行状态变化量,总结LSO引导决策特点,针对LSO自身特点和工作原理,结合模糊控制理论,分别设计舰载机着舰指挥官横纵向回路模糊控制规则,建立LSO横纵向回路控制模型,评价指令优先级,最终完成LSO着舰引导综合决策系统模型的建立。数值仿真结果表明,利用模糊控制原理建立的LSO综合着舰引导模型,输出指令符合真实情况下着舰指挥官的实际操作指令,为舰载机着舰安全性的提高提供了帮助。

眼位影响下着舰信号官指挥战位位置

着舰信号官眼位直接影响其对舰载机状态的观察和判断,恰当的着舰信号官指挥战位位置有利于着舰过程中对舰载机飞行员的正确指挥、引导和控制,保障着舰回收作业安全实施。针对俄罗斯现役"库兹涅佐夫"号航母,建立着舰信号官指挥战位位置所对应的着舰信号官眼位和视角数学模型,并结合人眼最小分辨角,针对着舰信号官指挥战位位置在全甲板范围内进行仿真分析。仿真结果表明,从着舰下滑道入口点到着舰信号官决策点过程中,着舰信号官视角变化趋势保持一致,在满足视角差阈值条件下,理想着舰信号官眼位随着着舰指挥战位在甲板上位置的变化具有明显的分布规律,应将其纳入航母着舰信号官指挥战位设计的影响因素,并为其在航母甲板上位置的合理设置提供有益参考。

航母运动对舰载飞机着舰安全性的影响

总结了舰载飞机的着舰安全性分类等级,研究了航母的航行运动以及随海浪的摇晃和振荡运动对舰载机着舰安全性的影响规律,并给出了与舰载机进舰速度适配的最优航母航行速度.研究结果表明:由于航母的航行方向与舰载机的进舰方向存在一定的夹角,驾驶员在进舰过程中必须协调操纵副翼和方向舵才能保证舰载机安全准确地着舰;航母航行速度越大,驾驶员操纵量越大,着舰偏差也越大.海况越恶劣,着舰信号指挥官对航母运动的预报和补偿效果越差,着舰失败概率越大.因此,为保证舰载机的着舰安全,必须选择合适的航母航行速度,同时应尽量选择在平稳的海况下进舰着舰.

某型舰载机FCLP模拟训练系统设计

为了解决舰载机陆基着舰训练(field carrier landing practice,FCLP)风险性大、事故发生率高的问题,设计一种基于某型舰载机特点的模拟训练系统。依据舰载机着舰训练的要求,在传统飞机模拟器基础上对系统组成结构及各分系统进行了详细设计,建立了光学助降系统模型与着舰指挥员模型,并对视景系统进行了优化设计,实现了人工着舰与自动着舰2种指挥模式,并具有飞行回放与讲评功能。实际应用结果表明:该系统对于提高舰载机飞行员陆基着舰训练技术效果明显,具有较高的军事经济价值。

基于Matlab的着舰信号官眼位研究

针对俄罗斯"库兹涅佐夫"号航母上着舰信号官的战位设置,建立着舰信号官着舰指挥时的眼位和视角模型,并利用Matlab提供的处理函数进行仿真。仿真结果表明,在着舰下滑道入口点到决策点的过程中,着舰信号官视角变化趋势保持一致,并可用视角差进行衡量。在考虑人眼最小分辨角的基础上,给出所需视角差限制下的眼位,为着舰信号官眼位的合理设置提供有益参考。

LSO陆基中线监视系统设计

中线监视系统可以为着舰指挥官(LSO)提供下滑道偏差的辅助决策,针对普通机场陆基着舰训练(FCLP)中线监视系统使用问题,在分析LSO中线监视辅助决策原理基础上,提出了移动部署、偏置安装的方法,通过建立下滑道指示十字线模型解决了偏置中线高精度测量及指示问题,设计了系统架构并进行了仿真分析。结果表明:设计的系统能够为LSO提供飞机航迹与理想下滑道的偏差,下滑道指示及指示精度均符合要求,并具有部署灵活、成本经济和使用方便的特点。

基于实际行为策略的飞行员着舰模型

从飞行员人工下滑进场着舰过程中操纵舰载机的行为机理出发,建立了基于实际行为策略的飞行员着舰模型.最终动作采用离散动作序列的方式,基于一系列可分割的动作集合对飞行员操纵过程进行描述.在不同着舰环境下,飞行员模型在纵向、横向和油门操纵回路上动态切换操作策略和注意力.采用变分辨率离散化、专注模式协调策略以及误差叠加模型等方法对相应子模块进行建模.此外,模型含有设置不同能力指标和着舰指挥官的接口,用于模拟不同飞行员的行为动作.通过仿真平台对不同等级的飞行员模拟可知,建立的飞行员模型符合实际飞行员的动作机理和特性,能区别不同飞行员在表现水平上的综合差异.

“飞鲨”着舰

2012年11月25日,一架编号552的歼15"飞鲨"舰载机沿航迹方向向"辽宁"舰靠近。在助降镜和着舰指挥官的指挥引导下,552号机的尾钩准确钩住航母第2道拦阻索,主起落架随即踏实触舰,在甲板上擦出中国舰载囲斗机着舰的第一缕青烟。经过10年的发展,如今,中国AS裁机部队已经成长为一支具备全天候作战能力的优秀海空作战力量,西这架黄色外观的552号歼15原型机也已经功成身退。未来,更加先进的舰载战斗机将与我军其他航空兵部队的先进战鹰,共同守护祖国蔚蓝的海疆。